JP7068453B2 - Honeycomb and particulate filter in high ash storage, blocked by pattern - Google Patents

Honeycomb and particulate filter in high ash storage, blocked by pattern Download PDF

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Description

関連出願の相互参照Cross-reference of related applications

本出願は、米国法典第35編第119条下において、2017年11月21日出願の米国仮特許出願第62/589,283号の優先権の利益を主張し、その内容全体を本願明細書に援用する。 This application asserts the priority benefit of US Provisional Patent Application No. 62 / 589,283 filed on November 21, 2017 under Article 119 of Volume 35 of the United States Code, the entire contents of which are herein. Invite to.

本開示の実施形態は、ハニカム体に関し、より詳細には、エンジン排気などの流体ストリームから粒子をろ過するために好適なパティキュレートフィルタにおいて使用されるハニカム体に関する。 The embodiments of the present disclosure relate to honeycombs, and more particularly to honeycombs used in particulate filters suitable for filtering particles from fluid streams such as engine exhaust.

標準的なハニカム型パティキュレートフィルタは、一連の相互に平行で軸方向に延在する通路を形成する、複数の交差する多孔質壁を有するハニカム体を含む。標準的なフィルタ構成では、これらの通路の半分が、吸気口側では市松模様に塞がれており、これら同じ通路は排気口側では塞がれていないため、排気口通路を形成している。軸方向に延在する通路の残りの半分は、排気口側では市松模様に塞がれ、且つ吸気口側では塞がれていないため、吸気口通路を形成している。使用中、エンジン排気はハニカム体の多孔質壁を通って流れ、及び粒子(煤、灰、及び他の無機微粒子)が、エンジン排気からろ過されて、多孔質壁中及びその上に残る。時間が経つにつれて、煤が堆積するため、時々再生処理されることがあり、その再生処理で、煤は燃え尽くされる。しかしながら、継続的に使用する場合、灰は、かなりの程度まで堆積することがあり、フィルタの前後での相当な圧力降下の原因となり始める。そのような圧力降下は、車両の出力を低下させる可能性があるため、そのような圧力降下の増大をより良好に制御する手段が望まれている。 A standard honeycomb particulate filter comprises a honeycomb body with multiple intersecting porous walls forming a series of mutually parallel and axially extending passages. In a standard filter configuration, half of these passages are blocked on the intake side in a checkered pattern, and these same passages are not blocked on the exhaust side, thus forming an exhaust passage. .. The other half of the passage extending in the axial direction is blocked in a checkered pattern on the exhaust port side and not on the intake port side, thus forming an intake port passage. During use, engine exhaust flows through the porous wall of the honeycomb and particles (soot, ash, and other inorganic particulates) are filtered from the engine exhaust and remain in and on the porous wall. Over time, soot accumulates and may sometimes be regenerated, which burns out the soot. However, with continuous use, the ash can deposit to a large extent and begin to cause a significant pressure drop before and after the filter. Since such a pressure drop may reduce the output of the vehicle, a means for better controlling the increase in such a pressure drop is desired.

比較的高い煤及び灰収容容量、改良された圧力降下性能を有し、且つ製造が安価であるハニカム体設計が、求められている。 There is a need for a honeycomb body design that has relatively high soot and ash storage capacity, improved pressure drop performance, and is inexpensive to manufacture.

一態様では、ハニカム体が提供される。ハニカム体は、繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁を含み、繰り返し構造単位のそれぞれは:吸気口面から排気口面まで軸方向に互いに平行に延在する複数の吸気口通路及び複数の排気口通路を含み、2.0<I/O<3.0であり、I/Oは、繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対排気口通路の数の比であり、吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び断面形状を有し、及び特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路又は隣接する繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接している。 In one aspect, a honeycomb body is provided. The honeycomb body contains intersecting porous walls that form a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern, each of the repeating structural units: extending axially parallel to each other from the intake port surface to the exhaust port surface. Including a plurality of intake passages and a plurality of exhaust passages, 2.0 <I / O <3.0, where I / O is the number of intake passages vs. exhaust passages in each of the repeating structural units. Each of the intake and exhaust passages has the same cross-sectional size and shape in cross section perpendicular to the axial direction, and each intake passage in a particular repeating structural unit. Is in direct contact with the exhaust port passage of a particular repeating structure unit or the exhaust port passage of an adjacent repeating structure unit.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれにおける吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、横断面において断面が正方形である。 In some embodiments, each of the intake and exhaust passages in each of the repeating structural units has a square cross section in cross section.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれにおける吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、横断面において断面が六角形である。 In some embodiments, each of the intake and exhaust passages in each of the repeating structural units has a hexagonal cross section in cross section.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、9個の吸気口通路と、4個の排気口通路とを含み、及びI/Oは2.25:1である。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 9 intake passages and 4 exhaust passages, and the I / O is 2.25: 1.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、13個の通路を含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 13 passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、6個の通路を有する第1の列と、7個の通路の隣接する第2の列とを含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises a first row with 6 passages and an adjacent second row of 7 passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位から1つの通路幅だけオフセットされている。 In some embodiments, each of the repeating structural units is offset by one aisle width from one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units.

いくつかの実施形態では、特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接している。 In some embodiments, each intake passage of a particular repeating structural unit is in direct contact with an exhaust passage of a particular repeating structural unit.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて(bounded)、対角線上に並べられた4個の排気口通路を有する群を含む。 In some embodiments, a repeating pattern of a plurality of repeating structural units comprises a group having four exhaust passages arranged diagonally, bounded at both ends.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた4個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。 In some embodiments, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units comprises a series of interconnected parallel groups each having four diagonally arranged exhaust port passages, each group having intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、7個の吸気口通路と、3個の排気口通路とを含み、及びI/Oは2.33:1である。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 7 intake passages and 3 exhaust passages, and the I / O is 2.33: 1.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、直線に配置された10個の通路を含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 10 passages arranged in a straight line.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位の対応する端部から、2つの通路幅だけオフセットされている端部を有する。 In some embodiments, each of the repeating structural units has an end offset by two aisle widths from the corresponding end of one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群を含む。 In some embodiments, a repeating pattern of a plurality of repeating structural units comprises a group having three exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake passages.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた3個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。 In some embodiments, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units comprises a series of interconnected parallel groups each having three diagonally arranged exhaust port passages, each group having intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、5個の吸気口通路と、2個の排気口通路とを含み、及びI/Oは2.50:1である。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises five intake passages and two exhaust passages, and the I / O is 2.50: 1.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、1列に配置された7個の通路を含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises seven passages arranged in a row.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位の対応する端部から、2つの通路幅だけオフセットされている端部を有する。 In some embodiments, each of the repeating structural units has an end offset by two aisle widths from the corresponding end of one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群を含む。 In some embodiments, a repeating pattern of a plurality of repeating structural units comprises a group having two exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake passages.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。 In some embodiments, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units comprises a series of interconnected parallel groups each having two diagonally aligned exhaust outlet passages, each group having intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、8個の吸気口通路と、3個の排気口通路とを含み、及びI/Oは2.67:1である。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises eight intake passages and three exhaust passages, and the I / O is 2.67: 1.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、11個の通路を含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 11 passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、5個の通路を有する第1の列と、6個の通路の隣接する第2の列とを含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises a first row with five passages and an adjacent second row of six passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位から1つの通路幅だけオフセットされている。 In some embodiments, each of the repeating structural units is offset by one aisle width from one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units.

いくつかの実施形態では、特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接している。 In some embodiments, each intake passage of a particular repeating structural unit is in direct contact with an exhaust passage of a particular repeating structural unit.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群を含む。 In some embodiments, a repeating pattern of a plurality of repeating structural units comprises a group having three exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake passages.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた3個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。 In some embodiments, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units comprises a series of interconnected parallel groups each having three diagonally arranged exhaust port passages, each group having intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、11個の吸気口通路と、4個の排気口通路とを含み、及びI/Oは2.75:1である。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 11 intake passages and 4 exhaust passages, and the I / O is 2.75: 1.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、15個の通路を含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises 15 passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、7個の通路を有する第1の列と、8個の通路の隣接する第2の列とを含む。 In some embodiments, each of the repeating structural units comprises a first row with seven passages and an adjacent second row of eight passages.

いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位から1つの通路幅だけオフセットされている。 In some embodiments, each of the repeating structural units is offset by one aisle width from one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units.

いくつかの実施形態では、特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接している。 In some embodiments, each intake passage of a particular repeating structural unit is in direct contact with an exhaust passage of a particular repeating structural unit.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群を含む。 In some embodiments, a repeating pattern of a plurality of repeating structural units comprises a group having two exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake passages.

いくつかの実施形態では、複数の繰り返し構造単位の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。 In some embodiments, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units comprises a series of interconnected parallel groups each having two diagonally aligned exhaust outlet passages, each group having intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages.

いくつかの実施形態では、2.25≦I/O≦2.75である。 In some embodiments, 2.25 ≦ I / O ≦ 2.75.

いくつかの実施形態では、2.33≦I/O≦2.67である。 In some embodiments, 2.33 ≦ I / O ≦ 2.67.

別の態様では、微粒子をろ過する方法は、上述の実施形態のいずれかに記載のハニカム体を含むパティキュレートフィルタを提供するステップと、ハニカム体に煤及び灰を捕捉するステップとを含む。 In another aspect, the method of filtering fine particles comprises the step of providing a particulate filter comprising the honeycomb body according to any of the above embodiments, and the step of capturing soot and ash in the honeycomb body.

さらなる態様では、ハニカム体が提供される。ハニカム体は、繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁を含み、ここで、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの別の繰り返し構造単位からオフセットされているが、それと直接当接し、且つ:吸気口面から排気口面まで軸方向に互いに平行に延在する、5~11個の複数の吸気口通路及び2~4個の複数の排気口通路を含み、2.0<I/O<3.0であり、I/Oは、繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対排気口通路の数の比であり、吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び正方形又は六角形の断面形状を有し、及び特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路、又は隣接する繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接している。 In a further aspect, a honeycomb body is provided. The honeycomb body contains intersecting porous walls that form a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern, where each of the repeating structural units is offset from another repeating structural unit of the repeating structural units. However, it is in direct contact with it and: 5 to 11 plurality of intake port passages and 2 to 4 plurality of exhaust ports extending axially parallel to each other from the intake port surface to the exhaust port surface. Including passages, 2.0 <I / O <3.0, where I / O is the ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units, the intake passages and Each of the exhaust passages has the same cross-sectional size and square or hexagonal cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial direction, and each intake passage of a particular repeating structural unit has a particular repeating structure. It is in direct contact with the exhaust port passage of the unit or the exhaust port passage of the adjacent repeating structure unit.

さらに別の態様では、ハニカム体が提供される。ハニカム体は、繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁を含み、ここで、繰り返し構造単位のそれぞれは、繰り返し構造単位のうちの別の繰り返し構造単位からオフセットされているが、それと直接当接しており、且つ:吸気口面から排気口面まで軸方向に互いに平行に延在する複数の吸気口通路及び複数の排気口通路を含み、2.0<I/O<3.0であり、I/Oは、繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対排気口通路の数の比であり、吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び正方形又は六角形の断面形状を有し、及び特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接している。 In yet another aspect, a honeycomb body is provided. The honeycomb body contains intersecting porous walls that form a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern, where each of the repeating structural units is offset from another repeating structural unit of the repeating structural units. However, it is in direct contact with it and: includes a plurality of intake port passages and a plurality of exhaust port passages extending axially parallel to each other from the intake port surface to the exhaust port surface, and 2.0 <I. / O <3.0, I / O is the ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units, and each of the intake passage and the exhaust passage is axial. With a cross section perpendicular to the cross section, having the same cross-sectional size and square or hexagonal cross-sectional shape, and each intake passage of a particular repeating structural unit is in direct contact with the exhaust passage of a particular repeating structural unit. ing.

多数の他の特徴及び態様が、本開示のこれら及び他の実施形態に従って提供される。実施形態のさらなる特徴及び態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、及び添付図面からさらに十分に明らかになる。 A number of other features and embodiments are provided in accordance with these and other embodiments of the present disclosure. Further features and embodiments of the embodiments will be further fully clarified from the following detailed description, the appended claims, and the accompanying drawings.

以下説明する添付図面は、説明のためのものであり、及び必ずしも縮尺通りではない。図面は、本開示の範囲をなんら限定しようとするものではない。同様の要素を示すために、同様の符号が説明及び図面を通して使用される。 The accompanying drawings described below are for illustration purposes only and are not necessarily to scale. The drawings do not attempt to limit the scope of this disclosure. Similar reference numerals are used throughout the description and drawings to indicate similar elements.

1つ以上の実施形態による第1のプラギング(plugging)パターンを含むハニカム体の吸気口面の部分的な端面図を示す。FIG. 3 shows a partial end view of an intake port surface of a honeycomb body comprising a first plugging pattern according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による2.25:1のI/O比を含む図1Aのハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a view of the intake port side of the repeating structural unit of the honeycomb body of FIG. 1A containing an I / O ratio of 2.25: 1 according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による図1Bの繰り返し構造単位の鏡像の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。The figure of the intake port side of the repeating structure unit of the mirror image of the repeating structure unit of FIG. 1B by one or more embodiments is shown. 1つ以上の実施形態による図1Aの断面線1C-1Cに沿って取ったハニカム体の一部分を断面とした側面図を示す。A side view showing a part of a honeycomb body taken along the cross-sectional line 1C-1C of FIG. 1A according to one or more embodiments as a cross section is shown. 1つ以上の実施形態による図1Aの断面線1D-1Dに沿って取ったハニカム体の一部分を断面とした側面図を示す。A side view showing a part of the honeycomb body taken along the cross-sectional line 1D-1D of FIG. 1A according to one or more embodiments as a cross-sectional view is shown. 1つ以上の実施形態によるハニカム体の吸気口側の端面図を示す。The end view of the honeycomb body on the intake port side by one or more embodiments is shown. 1つ以上の実施形態によるハニカム体の排気口側の端面図を示す。The end view of the honeycomb body on the exhaust port side by one or more embodiments is shown. 1つ以上の実施形態によるプラギングパターンを含むハニカム体の部分的な端面図を示す。FIG. 6 shows a partial end view of a honeycomb body including a plugging pattern according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による2.33:1のI/O比を含む図2Aのハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a view of the intake port side of the repeating structural unit of the honeycomb body of FIG. 2A containing an I / O ratio of 2.33: 1 according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態によるプラギングパターンを含むハニカム体の部分的な端面図を示す。FIG. 6 shows a partial end view of a honeycomb body including a plugging pattern according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による2.50:1のI/O比を含む図3Aのハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 3 shows a view of the intake port side of the repeating structural unit of the honeycomb body of FIG. 3A containing an I / O ratio of 2.50: 1 according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態によるプラギングパターンを含むハニカム体の部分的な端面図を示す。FIG. 6 shows a partial end view of a honeycomb body including a plugging pattern according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による2.67:1のI/O比を含む図3Aのハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 3 shows a view of the intake port side of the repeating structural unit of the honeycomb body of FIG. 3A containing an I / O ratio of 2.67: 1 according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態によるプラギングパターンを含むハニカム体の部分的な端面図を示す。FIG. 6 shows a partial end view of a honeycomb body including a plugging pattern according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による2.75:1のI/O比を含む図3Aのハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 3 shows a view of the intake port side of the repeating structural unit of the honeycomb body of FIG. 3A containing an I / O ratio of 2.75: 1 according to one or more embodiments. 実施形態による、六角形の通路構造及び2.25:1~2.75:1のI/O比を含むハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a diagram of the intake port side of a repeating structural unit of a honeycomb body including a hexagonal passage structure and an I / O ratio of 2.25: 1 to 2.75: 1 according to an embodiment. 実施形態による、六角形の通路構造及び2.33:1のI/O比を含むハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a diagram of the intake port side of a repeating structural unit of a honeycomb body including a hexagonal passage structure and an I / O ratio of 2.33: 1 according to an embodiment. 実施形態による、六角形の通路構造及び2.50:1のI/O比を含むハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a diagram of the intake port side of a repeating structural unit of a honeycomb body including a hexagonal passage structure and an I / O ratio of 2.50: 1 according to an embodiment. 実施形態による、六角形の通路構造及び2.67:1のI/O比を含むハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a diagram of the intake port side of a repeating structural unit of a honeycomb body including a hexagonal passage structure and an I / O ratio of 2.67: 1 according to an embodiment. 実施形態による、六角形の通路構造及び2.75:1のI/O比を含むハニカム体の繰り返し構造単位の吸気口側の図を示す。FIG. 6 shows a diagram of the intake port side of a repeating structural unit of a honeycomb body including a hexagonal passage structure and an I / O ratio of 2.75: 1 according to an embodiment. 1つ以上の実施形態によるハニカム体を含むパティキュレートフィルタの一部分を断面とした側面図を示す。A side view showing a part of a particulate filter including a honeycomb body according to one or more embodiments as a cross section is shown. 1つ以上の実施形態によるハニカム体を含むパティキュレートフィルタを含む内燃機関の排気系統の概略的な側面図を示す。FIG. 3 shows a schematic side view of an exhaust system of an internal combustion engine including a particulate filter comprising a honeycomb body according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による、製造後、ハニカム体を形成するために塞がれるハニカム物品の製造に使用される押出ダイの正面図を示す。FIG. 3 shows a front view of an extruded die used in the manufacture of a honeycomb article that is closed to form a honeycomb body after manufacture according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による図9Aの断面線9B-9Bに沿って取った押出ダイの一部分を断面とした側面図を示す。FIG. 6 shows a side view of a portion of an extruded die taken along cross-section lines 9B-9B of FIG. 9A according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による供給孔の場所を示す図9Aの押出ダイの部分的な正面図を示す。FIG. 9 shows a partial front view of the extruded die of FIG. 9A showing the location of supply holes according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による六角形のピン構造及び供給孔の場所を示す押出ダイの部分的な正面図を示す。FIG. 3 shows a partial front view of an extruded die showing a hexagonal pin structure and the location of supply holes according to one or more embodiments. 1つ以上の実施形態による発明のハニカム体を含むパティキュレートフィルタを動作する方法を示すフローチャートを示す。A flowchart showing a method of operating a particulate filter containing the honeycomb body of the invention according to one or more embodiments is shown.

ここで、添付図面に示されている本開示の例示的な実施形態を詳細に参照する。実施形態の説明では、本開示の完全な理解をもたらすために、多数の具体例が説明される。しかしながら、当業者には、本発明は、これらの具体例のいくつか又は全てを用いずに実施され得ることが明らかである。他の例では、本発明を不要に曖昧にしないために、周知の構造的又は機能的特徴及び/又は工程段階については詳細に説明していない。本明細書で説明する種々の実施形態の構造的及び機能的特徴は、特に具体的に記述がない限り、互いに組み合わせられてもよい。 Here, an exemplary embodiment of the present disclosure shown in the accompanying drawings will be referred to in detail. In the description of the embodiments, a number of embodiments are described to provide a complete understanding of the present disclosure. However, it will be apparent to those skilled in the art that the invention can be practiced without some or all of these embodiments. In other examples, well-known structural or functional features and / or process steps are not described in detail so as not to unnecessarily obscure the invention. The structural and functional features of the various embodiments described herein may be combined with each other unless otherwise specified.

従来技術の問題を考慮して、本開示の種々の実施形態は、ガソリンパティキュレートフィルタ(GPF)及び/又はディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)において使用するために構成されたハニカム体であって、現在入手可能なパティキュレートフィルタ設計と比べて、ハニカム体内での煤及び/又は灰(又は他の無機微粒子)の優れたストレージ容量を可能にするだけでなく、煤及び/又は灰負荷に応じて、パティキュレートフィルタの前後で比較的低い清浄時圧力降下(clean pressure drop)及び比較的低い圧力降下の増大を維持しながらそのようにできる、ハニカム体に関する。 In view of the problems of the prior art, various embodiments of the present disclosure are honeycomb bodies configured for use in a gasoline particulate filter (GPF) and / or a diesel particulate filter (DPF), which are now available. Not only does it allow for superior storage capacity of soot and / or ash (or other particulates) within the honeycomb compared to the available particulate filter design, but also depending on the soot and / or ash load, It relates to a honeycomb body capable of doing so while maintaining a relatively low clean pressure drop and a relatively low increase in pressure drop before and after the particulate filter.

多量の灰を蓄積するパティキュレートフィルタの能力は、パティキュレートフィルタ業界における、念願の目標となっている。フィルタ(GPF又はDPF)は、煤粒子及び灰を収集するだけでなく、煤に存在するか又はマニホールド若しくは他のエンジン若しくは排気部品から剥がれ落ちるかのいずれかである無機材料の捕捉も行う。これらの無機材料は、再生処理によって煤と一緒に燃え尽くされることができないため、時間が経つにつれて、パティキュレートフィルタ内に灰と一緒に堆積する。無機微粒子及び灰のそのような堆積は、最終的には、ハニカム体の前後での圧力降下の増大を生じ得、これは、容認しがたいほど高くなり得る。 The ability of particulate filters to store large amounts of ash has become a long-sought goal in the particulate filter industry. The filter (GPF or DPF) not only collects soot particles and ash, but also captures inorganic material that is either present in the soot or flaked off from the manifold or other engine or exhaust components. These inorganic materials cannot be burned out with soot by the regeneration process, so over time they deposit with the ash in the particulate filter. Such deposition of inorganic microparticles and ash can ultimately result in an increase in pressure drop before and after the honeycomb, which can be unacceptably high.

この圧力の増大を軽減するために、従来技術ではパティキュレートフィルタの保守が、取り外して、新しいフィルタと交換する、又は任意選択的に、そのような灰及び無機材料が除去された清浄済みフィルタと交換することによって、行われ得る。しかしながら、この保守工程は非常に高価となり得る。さらに、車両は、そのような保守のために望ましくなく使用中止となるかもしれない。それゆえ、この業界では、そのような保守間隔の回数をなくす又は減少させるために、既存の設計と比べてストレージ容量が増加されたパティキュレートフィルタが強く要望されており、且つこれはまた、煤及び灰の負荷があるときに、比較的低い清浄時圧力降下並びに比較的低い圧力降下の増大を明示している。 To mitigate this pressure increase, prior art maintenance of particulate filters can be removed and replaced with new filters, or optionally with clean filters from which such ash and inorganic materials have been removed. It can be done by exchanging. However, this maintenance process can be very expensive. In addition, the vehicle may be undesirably discontinued due to such maintenance. Therefore, there is a strong demand in the industry for particulate filters with increased storage capacity compared to existing designs in order to eliminate or reduce the number of such maintenance intervals, and this is also soot. And when there is a load of ash, a relatively low cleaning pressure drop and a relatively low increase in pressure drop are noted.

上述の通り、この懸念は、従来より、標準的な市松模様の設計に対して、吸気口通路の相対的サイズを大きくし且つ排気口通路の相対的サイズを小さくすることによって、対処されている。例えば、Beall,et al.への米国特許第6,696,132号明細書に開示されているようなハニカム体の非対称セルテクノロジー(ACT:Asymmetric Cell Technology)設計を使用することによって、比較的高い煤収容容量を生じた。しかしながら、好適な寿命にわたって低保守にするように十分に高いレベルの灰ストレージを達成するために、吸気口通路サイズ対排気口通路サイズの比が非常に大きくなる。この比が所定の程度を超えて大きくなると、排気口通路は非常に小さくなる。非常に小さい排気口通路は、清浄フィルタの前後での大きな圧力降下を同時に生じ得るだけでなく、灰及び/又は煤負荷に応じた大きな圧力降下も生じ得る。さらに、そのようなACTハニカム構造を形成するために使用された押出ダイは、そのような押出ダイの製造に使用されるプランジ放電加工(EDM)の電極技術は本質的に時間のかかり、それにより、比較的高価となり得る。 As mentioned above, this concern has traditionally been addressed by increasing the relative size of the intake passages and reducing the relative size of the exhaust passages relative to the standard checkered design. .. For example, Ball, et al. By using a honeycomb asymmetric cell technology (ACT) design as disclosed in US Pat. No. 6,696,132 to, a relatively high soot capacity was produced. However, the ratio of intake aisle size to exhaust aisle size is very large in order to achieve a sufficiently high level of ash storage for low maintenance over a suitable life. When this ratio becomes larger than a predetermined degree, the exhaust port passage becomes very small. A very small exhaust passage can not only cause a large pressure drop before and after the clean filter, but also a large pressure drop in response to the ash and / or soot load. In addition, the extruded dies used to form such ACT honeycomb structures, the plunge electrical discharge machining (EDM) electrode techniques used in the manufacture of such extruded dies are inherently time consuming, thereby. , Can be relatively expensive.

代わりに、排気口通路の密度に対して吸気口通路の密度が増加している設計が、Frost,et al.への米国特許第4,420,316号明細書、Pitcher、Jr.への同第4,417,908号明細書、及びGarcia,et al.への同第8,236,083号明細書に開示されている。これらの設計(本明細書では「高吸気口数」設計と呼ぶ)は、吸気口側よりも排気口側の通路を多数塞ぐことによって、達成される。I/O比2:1及び3:1の設計が開示されている。 Instead, designs in which the density of the intake passage is increased relative to the density of the exhaust passage are described in Frost, et al. US Pat. No. 4,420,316 to Pitcher, Jr. 4,417,908, and Garcia, et al. It is disclosed in the same No. 8,236,083. These designs (referred to herein as "high intake port number" designs) are achieved by blocking more passages on the exhaust port side than on the intake port side. Designs with I / O ratios of 2: 1 and 3: 1 are disclosed.

本発明人らは、吸気口通路の数対排気口通路の数の比が2:1を上回り、大きな灰ストレージ容量を生じ得る、いくつかの高吸気口数設計を発見した。しかしながら、吸気口通路対排気口通路の比が3:1以上であるとき、圧力降下の不利益は、排気口の排気流の全てを輸送する必要がある排気口通路が少数であるために、望んでいたよりも大きくなり得る。 We have discovered several high intake design with a ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages greater than 2: 1 and which can result in large ash storage capacity. However, when the ratio of intake passage to exhaust passage is 3: 1 or more, the disadvantage of pressure drop is due to the small number of exhaust passages that need to transport all of the exhaust flow of the exhaust. It can be bigger than you want.

灰ストレージ容積を増大させる別の方法は、単に、パティキュレートフィルタにあるハニカム体のサイズを大きくすることである。しかしながら、ほとんどの場合、この手法は、車両の空間制限があるために、実行可能ではない。 Another way to increase the ash storage volume is simply to increase the size of the honeycombs in the particulate filter. However, in most cases this technique is not feasible due to vehicle space limitations.

本開示の1つ以上の実施形態によれば、ハニカム体は、サービス間隔をより長い期間にするために、灰(及び/又は無機)のストレージ容量を増大させて提供されるが、これはまた、煤負荷及び/又は灰負荷に応じて圧力降下の増大の不利益を制限する。 According to one or more embodiments of the present disclosure, the honeycomb is provided with increased storage capacity of ash (and / or inorganic) for longer service intervals, which is also provided. , Limits the disadvantage of increased pressure drop depending on the soot load and / or the ash load.

そのようなハニカム体は、車両燃料経済が良好及び/又はサービス間隔間のエンジン出力をあまり減じない、保守にし得る。別の考えられる利点では、清浄時圧力降下が、比較の標準的なACT、及び既存の高吸気口数設計と比較されるとき、劇的に改善され得る。さらに、本開示の1つ以上の実施形態は、研削砥石車でのスロッティング又はワイヤEDMなどの、比較的安価な押出ダイ製造技術の使用を可能にするという、製造上の利益を提供し得る。例えば、1つ以上の実施形態では、押出ダイ出口面にわたる左右全体の直線ダイカット(例えば、2つの直交する方向における)が、使用され得る。これらの工程は、押出ダイの製造コストを劇的に下げ得る。 Such honeycombs can be conservative, with good vehicle fuel economy and / or not significantly reducing engine power between service intervals. Another possible advantage is that the cleansing pressure drop can be dramatically improved when compared to a comparative standard ACT, as well as existing high intake design. Further, one or more embodiments of the present disclosure may provide manufacturing benefits that allow the use of relatively inexpensive extrusion die manufacturing techniques such as slotting in a grinding wheel or wire EDM. .. For example, in one or more embodiments, a straight line die cut across the left and right across the extrusion die exit plane (eg, in two orthogonal directions) may be used. These steps can dramatically reduce the manufacturing cost of extrusion dies.

それゆえ、1つ以上の実施形態では、パティキュレートフィルタ(DPF又はGPF)において使用されるために構成され、好都合な吸気口通路構成、排気口通路構成、及びプラギングパターンを有するハニカム体は、煤負荷及び/又は灰負荷に応じて、比較的高い灰ストレージ容量、比較的低い清浄時圧力降下、及び比較的低い圧力降下の増大の組合せを提供する。 Therefore, in one or more embodiments, the honeycomb body configured for use in a particulate filter (DPF or GPF) and having a favorable intake port passage configuration, exhaust port passage configuration, and plugging pattern is soot. It provides a combination of relatively high ash storage capacity, relatively low cleansing pressure drop, and relatively low increased pressure drop, depending on the load and / or ash load.

ハニカム体の1つ以上の実施形態は、繰り返しパターンに配置される繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁を含む。繰り返し構造単位のそれぞれは、ハニカム体の吸気口面から排気口面まで軸方向に、互いに平行に延在する、複数の吸気口通路及び複数の排気口通路を含む。吸気口セルは、排気口面で又はその近くで塞がれている一方、排気口セルは、吸気口面で又はその近くで塞がれている。I/O比が、本明細書では、繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対排気口通路の数の比であると定義される。I/O比は、単に「I/O」と呼ばれてもよい。実施形態によれば、I/O比は、2.0~3.0(すなわち、2.0<I/O<3.0)である。さらに、吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、軸方向に対して直角の横断面において、同じ断面サイズ及び断面形状を有する。さらに、特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路、又は隣接する繰り返し構造単位の排気口通路のいずれかに直接当接する。「直接当接する」によって、各吸気口通路が、1つ以上排気口通路と並んだ関係で、ろ過壁を共有していることを意味する。 One or more embodiments of the honeycomb body include intersecting porous walls that form a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern. Each of the repeating structural units includes a plurality of intake port passages and a plurality of exhaust port passages extending in parallel with each other in the axial direction from the intake port surface to the exhaust port surface of the honeycomb body. The intake cell is closed at or near the exhaust surface, while the exhaust cell is closed at or near the intake surface. The I / O ratio is defined herein as the ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units. The I / O ratio may be simply referred to as "I / O". According to embodiments, the I / O ratio is 2.0-3.0 (ie, 2.0 <I / O <3.0). Further, each of the intake port passage and the exhaust port passage has the same cross-sectional size and cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial direction. Further, each intake passage of a particular repeating structure unit is in direct contact with either the exhaust port passage of a particular repeating structure unit or the exhaust port passage of an adjacent repeating structure unit. By "direct contact", it means that each intake passage shares a filtration wall in a side-by-side relationship with one or more exhaust passages.

繰り返し構造単位のいくつかの構成を含むハニカム体の実施形態の他の構造的属性は、本明細書で十分に説明される。 Other structural attributes of the honeycomb embodiment, including some configurations of repeating structural units, are fully described herein.

本明細書では、「ハニカム体」は、缶又はハウジングに受け入れられて使用されるように構成された壁面流ハニカム体において、ハニカム体が、開放通気孔(open and interconnected porosity)を含み、交差する多孔質壁のマトリクスが、上述の繰り返し構造単位を形成し、各繰り返し構造単位は、少なくともいくつかの吸気口通路及び少なくともいくつかの排気口通路を含み、及び吸気口通路対排気口通路の比(I/O)が2.0<I/O<3.0である、壁面流ハニカム体を意味する。そのようなハニカム体は、さらに、各吸気口通路に関連付けられる少なくとも1つのろ過壁を含む。本明細書では、「ろ過壁」は、吸気口通路と排気口通路との間で共有される壁であると定義される。 As used herein, the "honeycomb body" is a wall flow honeycomb body configured to be received and used in a can or housing, wherein the honeycomb body includes an open and interconnected porosity and intersects. The matrix of porous walls forms the repeating structural units described above, each repeating structural unit comprising at least some intake passages and at least some exhaust passages, and the ratio of intake passages to exhaust passages. (I / O) means a wall flow honeycomb body in which 2.0 <I / O <3.0. Such a honeycomb further comprises at least one filtration wall associated with each air intake passage. As used herein, a "filter wall" is defined as a wall shared between an intake passage and an exhaust passage.

本開示の他の実施形態では、他の態様及び特徴のように、ハニカム体を含むパティキュレートフィルタ、パティキュレートフィルタを含む排気系統、並びにパティキュレートをろ過する方法が提供される。 Other embodiments of the present disclosure provide a particulate filter comprising a honeycomb body, an exhaust system including a particulate filter, and a method of filtering the particulate, as in other embodiments and features.

例示的なハニカム体、パティキュレートフィルタ、パティキュレートフィルタを含む排気系統のさらなる詳細、並びに煤などの微粒子及び灰をろ過する方法が、本明細書で、図1A~11を参照して説明される。 Further details of the exhaust system including exemplary honeycombs, particulate filters, particulate filters, and methods for filtering fine particles and ash such as soot are described herein with reference to FIGS. 1A-11. ..

図1A~1Bは、それぞれ、本開示によるハニカム体100及びその繰り返し構造単位104の第1の例示的な実施形態の部分的な吸気口面の図を示す。ハニカム体100は、内燃機関(例えば、ガス又はディーゼル機関)のエンジン排気ストリームからなど、フローストリームから微粒子(例えば、煤及び/又は無機物)をろ過するために使用されるパティキュレートフィルタ内でのろ材としての有用性を有する。ハニカム体100のこの実施形態は、複数の交差する多孔質壁102及びプラグ103を含み、繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位104のマトリクスを形成する。プラグ103は、図1D及び図1Eに示されている。この実施形態における多孔質壁102は、互いに交差し(例えば、直角に)、且つ互いに平行である複数の長手方向に延在するセル通路108を形成する。長手方向に延在するセル通路108のいくつかは、吸気口通路110を含む一方、他のセル通路は、排気口通路112を含む。多孔質壁102は、開放通気孔を含み得、及び多孔質壁102は、使用中、ハニカム体100の熱再生処理の間に直面するような高温に耐えることができるセラミック又は他の好適な多孔質材で作製され得る。例えば、交差する多孔質壁102は、セラミック材料、例えば、コーディエライト、炭化ケイ素(SiC)、チタン酸アルミニウム、ムライト、アルミナ(Al)、酸窒化ケイ素アルミニウム(silicon aluminum oxynitride)(AlSi)、ゼオライト、頑火輝石、フォルステライト、コランダム、スピネル、サフィリン、ペリクレース、上述の組合せなどで作製され得る。他の好適な多孔質材、例えば溶融石英又は多孔性金属、又はこれらの組合せが使用されてもよい。同じ又は同様の材料が、本明細書で説明する他の実施形態に使用されてもよい。 1A-1B show views of the partial intake port surface of the first exemplary embodiment of the honeycomb body 100 and its repeating structural unit 104, respectively, according to the present disclosure. The honeycomb body 100 is a filter medium in a particulate filter used to filter fine particles (eg, soot and / or inorganic matter) from a flow stream, such as from an engine exhaust stream of an internal combustion engine (eg, a gas or diesel engine). Has usefulness as. This embodiment of the honeycomb body 100 includes a plurality of intersecting porous walls 102 and a plug 103 to form a matrix of repeating structural units 104 arranged in a repeating pattern. The plug 103 is shown in FIGS. 1D and 1E. The porous walls 102 in this embodiment form a plurality of longitudinally extending cell passages 108 that intersect each other (eg, at right angles) and are parallel to each other. Some of the longitudinally extending cell passages 108 include the intake passage 110, while the other cell passages include the exhaust passage 112. The porous wall 102 may include open vents, and the porous wall 102 may be ceramic or other suitable porous material capable of withstanding the high temperatures encountered during the thermal regeneration process of the honeycomb body 100 during use. It can be made of quality material. For example, the intersecting porous walls 102 may be made of a ceramic material such as cordierite, silicon carbide (SiC), aluminum titanate, mulite, alumina (Al 2 O 3 ), silicon aluminum oxide (Al). It can be made of 6 O 2 N 6 Si), zeolite, stubborn stone, forsterite, corundum, spinel, sapphirine, pericrace, the above combinations and the like. Other suitable porous materials, such as fused quartz or porous metal, or combinations thereof may be used. The same or similar materials may be used in other embodiments described herein.

セラミックの場合、多孔質壁102は押出工程の間に形成され得、ここで、無機及び有機のバッチ成分と、液体ビヒクル(例えば、脱イオン水)との好適な可塑化バッチ混合物が、ハニカム押出ダイを通して押し出され、その後、乾燥され、且つ焼成されて、プラグのないセラミックハニカム体を生産する。そのため、セラミックハニカム体は、プラグ103によって、本明細書で説明する規定のプラギングパターンで塞がれて、繰り返し構造単位104のマトリクスを含むハニカム体100を生じ得る。吸気口通路110は、排気口面118で又はその近くで、プラグ103によってあるパターンで塞がれる一方、排気口通路112は、吸気口面116で又はその近くで、プラグ103によって、あるパターンで塞がれる。図1D及び図1Eに示すように、吸気口面116及び排気口面118は、全体的に互いに対向している。好適な非限定的なプラギング材料及び工程は、例えば、米国特許第4,557,773号明細書、同第6,673,300号明細書、同第7,744,669号明細書、及び同第7,922,951号明細書に説明されている。他の好適なプラギング方法を使用してもよい。他の実施形態では、乾燥したハニカム素地が、塞がれてから焼成されても、又は部分的に焼成され、塞がれ、及び再度焼成されてもよい。 In the case of ceramics, the porous wall 102 can be formed during the extrusion process, where a suitable plasticized batch mixture of inorganic and organic batch components and a liquid vehicle (eg, deionized water) is extruded honeycomb. Extruded through a die and then dried and fired to produce a plugless ceramic honeycomb. Therefore, the ceramic honeycomb body may be closed by the plug 103 with the prescribed plugging pattern described herein to give the honeycomb body 100 containing a matrix of repeating structural units 104. The intake passage 110 is blocked by the plug 103 at or near the exhaust surface 118 in a pattern, while the exhaust passage 112 is blocked by the plug 103 at or near the intake surface 116. It is blocked. As shown in FIGS. 1D and 1E, the intake port surface 116 and the exhaust port surface 118 face each other as a whole. Suitable non-limiting plugging materials and processes include, for example, US Pat. Nos. 4,557,773, 6,673,300, 7,744,669, and the same. No. 7,922,951 is described. Other suitable plugging methods may be used. In other embodiments, the dried honeycomb substrate may be closed and then fired, or partially fired, closed, and re-baked.

好適な1種又は複数種の粉末無機材料が、有機結合剤及び液体ビヒクルによって混合されて、例えば、プラギング材料を生産し得る。プラグ103は、吸気口面116及び排気口面118と面一になっても又は面一にならなくてもよい。プラグ103は、通路の幅及び高さを満たし、且つ軸方向軸114に沿って、例えば約0.004インチ(0.10mm)~約0.100インチ(2.54mm)、又はさらには約0.004インチ(0.10mm)~約0.06インチ(1.52mm)のプラグ深さを有し得る。他のプラグ深さを使用してもよい。プラグ103はまた、開放通気孔を含み得る。 One or more suitable powdered inorganic materials may be mixed with an organic binder and a liquid vehicle to produce, for example, plugging materials. The plug 103 may or may not be flush with the intake port surface 116 and the exhaust port surface 118. The plug 103 fills the width and height of the passage and is, for example, about 0.004 inch (0.10 mm) to about 0.100 inch (2.54 mm), or even about 0, along the axial axis 114. It can have a plug depth of .004 inches (0.10 mm) to about 0.06 inches (1.52 mm). Other plug depths may be used. The plug 103 may also include open vents.

ハニカム体100は、半径方向の外周に外皮層105(図1F-1G)を含み、ハニカム体100の外周面100Sを規定し得る。外皮層105は、押出製造の間に押し出され得るか、又はいくつかの実施形態では、後で適用された外皮層とし得る、すなわち、セラミック又は乾燥された素地のハニカム体の外周(例えば、機械加工された外周囲)へ接着されたセラミックベースの外皮層として適用され得る。外皮層105は、例えば押し出されるときに、ハニカム体100の半径方向の外周囲の周りに実質的に均一にされた外皮層厚さTs(図1F)を含み得る。外皮層厚さTsは、例えば、約0.1mm~100mm、又はさらには1mm~10mmとし得る。他の外皮層厚さTsを使用してもよい。各セル通路108の横断面領域は、その長さに沿って一定とし得る。さらに、多孔質壁102の横断方向の肉厚(wall thickness)は、多孔質壁102の長さに沿って一定とし得る。例えば、横断方向の肉厚は、約100μm~400μmとし得る。 The honeycomb body 100 includes the outer skin layer 105 (FIG. 1F-1G) on the outer peripheral surface in the radial direction, and may define the outer peripheral surface 100S of the honeycomb body 100. The outer skin layer 105 can be extruded during extrusion or, in some embodiments, can be a later applied outer skin layer, i.e., the perimeter of a honeycomb body of ceramic or dried substrate (eg, mechanical). It can be applied as a ceramic-based exodermis layer bonded to a processed outer perimeter). The exodermis layer 105 may include, for example, a exodermis layer thickness Ts (FIG. 1F) that is substantially uniform around the radial outer perimeter of the honeycomb body 100 when extruded. The exodermis layer thickness Ts can be, for example, about 0.1 mm to 100 mm, or even 1 mm to 10 mm. Other exodermis layer thickness Ts may be used. The cross-sectional area of each cell passage 108 may be constant along its length. Further, the wall thickness of the porous wall 102 in the transverse direction can be constant along the length of the porous wall 102. For example, the wall thickness in the transverse direction can be about 100 μm to 400 μm.

ハニカム体などの物品をスキニングするための装置及び方法は、例えば、米国特許第9,132,578号明細書において説明されている。他の好適なスキニング方法を使用してもよい。本明細書で説明する実施形態では、交差する多孔質壁102は、好都合にも、両直交方向(図示の通り垂直方向及び水平方向)における、外皮層105のセクション間でハニカム体100を横切って連続的に延在し得る。明らかなように、この構成は、ワイヤEDM、スロッティング研削砥石車、又は他の低コストの製造方法が使用され得るため、押出ダイのコストを削減する点で、明確な利益を有する。 Devices and methods for skinning articles such as honeycombs are described, for example, in US Pat. No. 9,132,578. Other suitable skinning methods may be used. In the embodiments described herein, the intersecting porous walls 102 conveniently traverse the honeycomb body 100 between sections of the outer skin layer 105 in both orthogonal directions (vertical and horizontal as shown). It can be extended continuously. As is clear, this configuration has a clear advantage in reducing the cost of the extrusion die, as wire EDM, slotting grindstones, or other low cost manufacturing methods can be used.

ハニカム体100の最も外側の断面形状は、円形(図1F~1Gに示すように)、楕円形、卵形、三角形若しくは三葉形、レーストラック形、正方形、又は長方形などの任意の所望の形状とし得るが、ハニカム体100は、これらの断面形状に限定されない。他の断面形状を使用してもよい。 The outermost cross-sectional shape of the honeycomb body 100 is any desired shape such as circular (as shown in FIGS. 1F-1G), oval, oval, triangular or trilobal, racetrack, square, or rectangular. However, the honeycomb body 100 is not limited to these cross-sectional shapes. Other cross-sectional shapes may be used.

より詳細には、繰り返し構造単位104のそれぞれ(図1Aに点線で輪郭を付けて示しているもの)は、複数のセル通路108を含み、これらセル通路は、吸気口面116から排気口面118まで軸方向に互いに平行に(図1Dに示す軸方向軸114に対して相互に平行に)延在する複数の吸気口通路110(影のないブロック-いくつかに符号が付されている)及び複数の排気口通路112(影付きのブロック-いくつかに符号が付されている)を含む。図示の実施形態では、各繰り返し構造単位104(図1A、図1B)は、繰り返し構造単位104における吸気口通路110の数対排気口通路112の数の比であるI/O比を含む。本明細書で説明する1つ以上の実施形態では、I/O比は、2.0<I/O<3.0である。図1Bの図示の実施形態では、繰り返し構造単位104は、吸気口通路110及び排気口通路112の、特に、9個の吸気口通路110及び4個の排気口通路112の配置構成、並びにI/O比2.25:1を含む。繰り返し構造単位104は、第1の列に6個の通路及び第2の列に7個の通路の2つの隣接する列の構成でできているため、繰り返し構造単位104のそれぞれは、13個の通路を含む。 More specifically, each of the repeating structural units 104 (indicated by dotted lines in FIG. 1A) includes a plurality of cell passages 108, which are from the intake port surface 116 to the exhaust port surface 118. Multiple intake passages 110 (shadowless blocks-some are signed) extending axially parallel to each other (parallel to each other with respect to the axial axis 114 shown in FIG. 1D) and Includes multiple exhaust passages 112 (shaded blocks-some are coded). In the illustrated embodiment, each repeating structural unit 104 (FIGS. 1A, 1B) includes an I / O ratio, which is the ratio of the number of intake port passages 110 to the number of exhaust port passages 112 in the repeating structural unit 104. In one or more embodiments described herein, the I / O ratio is 2.0 <I / O <3.0. In the illustrated embodiment of FIG. 1B, the repeating structural unit 104 is an arrangement configuration of the intake port passage 110 and the exhaust port passage 112, particularly nine intake port passages 110 and four exhaust port passages 112, and I /. Contains an O ratio of 2.25: 1. Since the repeating structural unit 104 is composed of two adjacent rows of six passages in the first row and seven passages in the second row, each of the repeating structural units 104 has 13 passages. Including passages.

繰り返し構造単位104の吸気口通路110及び排気口通路112のそれぞれは、軸方向軸114に対して直角の横断面において、同じ断面サイズ及び断面形状を有する。図1A~1Gに示す実施形態では、吸気口通路110及び排気口通路112のそれぞれの断面形状は、正方形である。さらに、この実施形態では、特定の繰り返し構造単位104の各吸気口通路110は、その特定の繰り返し構造単位104の排気口通路112に直接当接している。それゆえ、各吸気口通路110に関しては、特定の繰り返し構造単位104の各吸気口通路110と排気口通路112との間で共有される少なくとも1つの共有のろ過壁がある。図1B、図1C、図2B、図3B、図4B、図5B、及び図6A~6Eでは、ドット印のある吸気口通路110は、マトリクス中に、特定の繰り返し構造単位又は隣接する繰り返し構造単位のいずれかにある排気口通路112に当接する、少なくとも2つの壁を有する。ドット印のない吸気口通路110は、マトリクス中に、特定の繰り返し構造単位又は隣接する繰り返し構造単位のいずれかにある排気口通路112に当接する、1つの壁を有する。図1Bの説明の実施形態に示すように、ドット印のある吸気口通路110は、マトリクス中に、特定の繰り返し構造単位104又は隣接する繰り返し構造単位104’(1つの隣接する繰り返し構造単位104’を図1Aに示す)のいずれかにある排気口通路112に当接する、2つの壁を有する。それゆえ、図示の実施形態では、7個の吸気口通路110が、排気口通路112と2つの壁を共有し、及び2つの吸気口通路110(ドットなし)のみが、排気口通路112と1つの壁を共有する。 Each of the intake port passage 110 and the exhaust port passage 112 of the repeating structural unit 104 has the same cross-sectional size and cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial axis 114. In the embodiment shown in FIGS. 1A to 1G, the cross-sectional shapes of the intake port passage 110 and the exhaust port passage 112 are square. Further, in this embodiment, each intake port passage 110 of the specific repeating structure unit 104 is in direct contact with the exhaust port passage 112 of the specific repeating structure unit 104. Therefore, for each intake passage 110, there is at least one shared filtration wall shared between each intake passage 110 and the exhaust passage 112 of the particular repeating structural unit 104. In FIGS. 1B, 1C, 2B, 3B, 4B, 5B, and 6A-6E, the dot-marked intake passage 110 is a particular repeating structural unit or adjacent repeating structural unit in the matrix. It has at least two walls that abut on the exhaust passage 112 in any of the above. The undotted intake passage 110 has one wall in the matrix that abuts on the exhaust passage 112 at either a particular repeating structural unit or an adjacent repeating structural unit. As shown in the embodiment of the description of FIG. 1B, the intake port passage 110 marked with a dot is in the matrix a specific repeating structural unit 104 or an adjacent repeating structural unit 104'(one adjacent repeating structural unit 104'. Has two walls abutting the exhaust passage 112 at any of) (shown in FIG. 1A). Therefore, in the illustrated embodiment, the seven intake passages 110 share two walls with the exhaust passage 112, and only the two intake passages 110 (without dots) are the exhaust passages 112 and 1. Share two walls.

ハニカム体100の繰り返し構造単位104、104’の繰り返しパターンは、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位104’から1つの通路幅だけ、位置的にオフセットされている各繰り返し構造単位104を含む。繰り返し構造単位104、104’のマトリクスは、ハニカム体100を構成する。当然ながら、ハニカム体100の外周囲に位置していて外皮層105に隣接する、通路のうちのいくつかは、不完全な繰り返し構造単位の一部であり、その構造は、外皮層105によってそこで終了する。図1Fから明らかなように、繰り返し構造単位104、104’の繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路110で挟まれていて、対角線上に並べられた4個の排気口通路を有する群115を含む。図1Eに示すように、多孔質壁102が垂直方向及び水平方向に配置されるとき、対角線上に並べられた排気口通路を有する群115は、対角線116に沿って並べられる。複数の群115は、対角線上に並べられた4個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群に配置されるため、吸気口面116から見るとき、斜めの繰り返しパターンを提供する。繰り返し構造単位104は、図1Bに示すような構成、並びに図1Cに示すその鏡像104Mを含む。 The repeating pattern of the repeating structural units 104 and 104'of the honeycomb body 100 is positionedly offset by one passage width from one adjacent repeating structural unit 104'of the repeating structural units. including. The matrix of the repeating structural units 104 and 104'consists of the honeycomb body 100. Of course, some of the passageways located around the outer perimeter of the honeycomb body 100 and adjacent to the exodermis layer 105 are part of an incomplete repeating structural unit, the structure of which is located there by the exodermis layer 105. finish. As is clear from FIG. 1F, the repeating pattern of the repeating structural units 104, 104'has a group 115 having four exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched by the intake passages 110. include. As shown in FIG. 1E, when the porous walls 102 are arranged vertically and horizontally, the group 115 with diagonally aligned exhaust port passages is aligned along the diagonal 116. The plurality of groups 115 are arranged in a series of mutually parallel groups each having four diagonally arranged exhaust port passages, thus providing an oblique repeating pattern when viewed from the intake port surface 116. The repeating structural unit 104 includes a configuration as shown in FIG. 1B, as well as its mirror image 104M shown in FIG. 1C.

ここで図2A及び図2Bを参照すると、繰り返し構造単位204(図2Aにおいて吸気口面に点線で輪郭を付けてある)を含むハニカム体200の別の実施形態が示されている。繰り返し構造単位204は、ハニカム体200を通してずっと繰り返されている。吸気口面の一部分のみを示すが、排気口面は、対応するプラギングパターンを含み、そこでは、図示の全ての吸気口通路110が、排気口面で塞がれている。先の実施形態におけるような繰り返し構造単位204は、ハニカム体200の構造の少なくとも一部を形成するために何度も繰り返される特定のパターンに配置された、吸気口通路110と排気口通路112の集合である。 Here, with reference to FIGS. 2A and 2B, another embodiment of the honeycomb body 200 comprising the repeating structural unit 204 (in which the intake port surface is contoured with a dotted line in FIG. 2A) is shown. The repeating structural unit 204 is repeated throughout the honeycomb body 200. Although only a portion of the intake port surface is shown, the exhaust port surface includes a corresponding plugging pattern, where all the intake port passages 110 shown are blocked by the exhaust port surface. The repeating structural unit 204, as in the previous embodiment, is of the intake and exhaust passages 112 arranged in a particular pattern that is repeated many times to form at least a portion of the structure of the honeycomb body 200. It is a set.

この実施形態に示すように、吸気口面から見るときの各繰り返し構造単位204は、直線に配置される、7個の吸気口通路110及び3個の排気口通路112(図2B参照)、合計10個の通路で構成される。I/O比は2.33:1である。繰り返し構造単位204は、長方形の外周囲形状を有し、及び完全なセル通路である(例えば、外皮層と交差しない)セル通路108のそれぞれは、横断面において正方形の形状を有し得る。繰り返し構造単位204は、図2Bに示すような構成、並びにその鏡像を含む。図示の実施形態では、複数の繰り返し構造単位204の繰り返しパターンは、繰り返し構造単位204のそれぞれが、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位204’の対応する端部から2つの通路幅だけオフセットされている端部を有するように、構成され得る。このオフセット構成は、両端部が吸気口通路110で挟まれていて、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群215を提供し得、ここで、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群215は、オフセットされたセル通路の角に沿って並べられた対角線216に沿って配置されている。さらに、複数の繰り返し構造単位204の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた3個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群215を含み、ここで、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。相互に平行な群215はまた、対角線上に沿って配置され得る。 As shown in this embodiment, each repeating structural unit 204 when viewed from the intake port surface is a total of seven intake port passages 110 and three exhaust port passages 112 (see FIG. 2B) arranged in a straight line. It consists of 10 passages. The I / O ratio is 2.33: 1. The repeating structural unit 204 has a rectangular outer perimeter shape, and each of the cell passages 108, which is a complete cell passage (eg, does not intersect the exodermis layer), may have a square shape in cross section. The repeating structural unit 204 includes a configuration as shown in FIG. 2B, as well as a mirror image thereof. In the illustrated embodiment, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 204 is such that each of the repeating structural units 204 has two aisle widths from the corresponding ends of one adjacent repeating structural unit 204'of the repeating structural units. It may be configured to have an end that is only offset. This offset configuration may provide a group 215 having three exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between the intake passages 110, where three diagonally arranged. The group 215 having the exhaust port passage of the above is arranged along the diagonal line 216 arranged along the corner of the offset cell passage. Further, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 204 includes a series of mutually parallel groups 215 each having three diagonally arranged exhaust port passages, wherein each group is intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages. The groups 215 parallel to each other can also be arranged diagonally.

図3A~3Bは、ハニカム体300の少なくとも一部分を通してずっと繰り返されている繰り返し構造単位304を含む、ハニカム体300の別の実施形態を示す。吸気口面の一部分のみを示すが、排気口面は、対応するプラギングパターンを含み、ここでは、吸気口面に示す全ての吸気口通路110が、排気口面で又はその近くで塞がれている。繰り返し構造単位304は、ハニカム体300の構造の少なくとも一部を形成するために、何度も繰り返される特定のパターンに配置された吸気口通路110と排気口通路112の集合である。 3A-3B show another embodiment of the honeycomb body 300, comprising a repeating structural unit 304 that is repeated throughout at least a portion of the honeycomb body 300. Although only a portion of the intake port surface is shown, the exhaust port surface includes the corresponding plugging pattern, where all intake port passages 110 shown on the intake port surface are blocked at or near the exhaust port surface. There is. The repeating structural unit 304 is a set of intake port passages 110 and exhaust port passages 112 arranged in a specific pattern that is repeated many times in order to form at least a part of the structure of the honeycomb body 300.

この実施形態では、吸気口面から見るときの各繰り返し構造単位304は、直線に配置される、5個の吸気口通路110及び2個の排気口通路112(図3B参照)、合計7個の通路108で構成されている。I/O比は2.50:1である。繰り返し構造単位304は、長方形の外周囲形状を有し、及び完全なセル通路である(例えば、外皮層と交差しない)通路108のそれぞれは、横断面において正方形の形状を有し得る。繰り返し構造単位304は、図3Bに示すような構成、並びにその鏡像を含む。図示の実施形態では、複数の繰り返し構造単位304の繰り返しパターンは、繰り返し構造単位304のそれぞれが、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位304’の対応する端部から2つの通路幅だけオフセットされている端部を有するように、構成され得る。このオフセット構成は、両端部が吸気口通路110で挟まれていて、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群315を提供し得、ここで、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群315は、オフセットされた通路108の角に沿って並べられる対角線316に沿って配置されている。さらに、複数の繰り返し構造単位304の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群315を含み、ここで、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれている。相互に平行な群315はまた、対角線上に配置され得る。 In this embodiment, each repeating structural unit 304 when viewed from the intake port surface has five intake port passages 110 and two exhaust port passages 112 (see FIG. 3B) arranged in a straight line, for a total of seven. It is composed of a passage 108. The I / O ratio is 2.50: 1. The repeating structural unit 304 has a rectangular outer perimeter shape, and each of the passages 108, which are complete cell passages (eg, do not intersect the exodermis layer), may have a square shape in cross section. The repeating structural unit 304 includes a configuration as shown in FIG. 3B, as well as a mirror image thereof. In the illustrated embodiment, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 304 is such that each of the repeating structural units 304 has two aisle widths from the corresponding ends of one adjacent repeating structural unit 304'of the repeating structural units. It may be configured to have an end that is only offset. This offset configuration may provide a group 315 having two exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched by the intake passages 110, where the two diagonally arranged. The group 315 having the exhaust port passages of the above is arranged along the diagonal line 316 arranged along the corners of the offset passages 108. Further, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 304 includes a series of mutually parallel groups 315 each having two diagonally arranged exhaust port passages, wherein each group is intake at both ends. It is sandwiched between mouth passages. The groups 315 parallel to each other can also be arranged diagonally.

図4A~4Bは、ハニカム体400の少なくとも一部分を通してずっと繰り返されている繰り返し構造単位404を含む、ハニカム体400の別の実施形態を示す。吸気口面の一部分のみが示されているが、排気口面は、対応するプラギングパターンを含み、ここでは、図示の全ての吸気口通路110が、排気口面で塞がれている。繰り返し構造単位404は、ハニカム体400の構造の少なくとも一部を形成するために何度も繰り返される特定のパターンに配置された吸気口通路110と排気口通路112の集合である。 4A-4B show another embodiment of the honeycomb 400 comprising a repeating structural unit 404 that is repeated throughout at least a portion of the honeycomb 400. Although only a portion of the intake port surface is shown, the exhaust port surface includes a corresponding plugging pattern, where all of the illustrated intake port passages 110 are blocked by the exhaust port surface. The repeating structural unit 404 is a set of intake port passages 110 and exhaust port passages 112 arranged in a specific pattern that is repeated many times to form at least a part of the structure of the honeycomb body 400.

この実施形態では、吸気口面から見るときの各繰り返し構造単位404は、8個の吸気口通路110及び3個の排気口通路112(図4B参照)、合計11個の通路108で構成され、これらは2つの列に配置され、1つの列は、5個の通路108及び1つの隣接する列は6個の通路108である。I/O比は2.67:1である。繰り返し構造単位404は、六面の不規則な多角形の外周囲形状を有し、及び完全なセル通路(例えば、外皮層と交差しない)である通路108のそれぞれは、横断面において正方形の形状を有し得る。繰り返し構造単位404は、図4Bに示すような構成、並びにその鏡像を含む。 In this embodiment, each repeating structural unit 404 when viewed from the intake port surface is composed of eight intake port passages 110 and three exhaust port passages 112 (see FIG. 4B), for a total of 11 passages 108. These are arranged in two rows, one row being five aisles 108 and one adjacent row being six aisles 108. The I / O ratio is 2.67: 1. The repeating structural unit 404 has a six-sided irregular polygonal perimeter shape, and each of the passages 108, which is a complete cell passage (eg, does not intersect the exodermis layer), has a square shape in cross section. May have. The repeating structural unit 404 includes a configuration as shown in FIG. 4B, as well as a mirror image thereof.

図示の実施形態では、複数の繰り返し構造単位404の繰り返しパターンは、繰り返し構造単位404のそれぞれが、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位404’の対応する端部から1つの通路幅だけオフセットされている端部を有するように、構成され得る。このオフセット構成は、両端部が吸気口通路110で挟まれていて、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群415を提供し得、ここで、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群415は、オフセットされた通路108の角に沿って並べられる対角線416に沿って配置されている。さらに、複数の繰り返し構造単位404の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた3個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群415を含み、ここで、各群415は、両端部が吸気口通路110で挟まれている。相互に平行な群415はまた、対角線上に配置され得る。 In the illustrated embodiment, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 404 is such that each of the repeating structural units 404 has one passage width from the corresponding end of one adjacent repeating structural unit 404'of the repeating structural units. It may be configured to have an end that is only offset. This offset configuration may provide a group 415 having three exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched by the intake passages 110, where three diagonally arranged. The group 415 having the exhaust port passage of the above is arranged along the diagonal line 416 arranged along the corner of the offset passage 108. Further, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 404 includes a series of mutually parallel groups 415 each having three diagonally arranged exhaust port passages, wherein each group 415 has both ends. It is sandwiched between the intake passages 110. The groups 415 parallel to each other can also be arranged diagonally.

図5A~5Bは、ハニカム体500の少なくとも一部分を通してずっと繰り返されている繰り返し構造単位504を含む、ハニカム体500のさらに別の実施形態を示す。吸気口面の一部分のみが示されているが、排気口面は、対応するプラギングパターンを含み、ここで、図示の全ての吸気口通路110が、排気口面で塞がれている。繰り返し構造単位504は、ハニカム体500の構造の少なくとも一部を形成するために何度も繰り返される特定のパターンに配置された吸気口通路110及び排気口通路112を含む通路108の集合である。 5A-5B show yet another embodiment of the honeycomb body 500, comprising a repeating structural unit 504 that is repeated throughout at least a portion of the honeycomb body 500. Although only a portion of the intake port surface is shown, the exhaust port surface includes the corresponding plugging pattern, where all the intake port passages 110 shown are blocked by the exhaust port surface. The repeating structural unit 504 is a set of passages 108 including an intake port passage 110 and an exhaust port passage 112 arranged in a specific pattern repeated many times to form at least a part of the structure of the honeycomb body 500.

この実施形態では、吸気口面から見るときの各繰り返し構造単位504は、11個の吸気口通路110及び4個の排気口通路112(図5B参照)、合計15個の通路108で構成され、これらは、2つの列に配置され、1つの列は、7個の通路108及び1つの隣接する列は、8個の通路108である。I/O比は2.75:1である。繰り返し構造単位504は、六面の不規則な多角形の外周囲形状を有し、及び完全な通路である(例えば、外皮層と交差することにより先端を切られない)通路108のそれぞれは、横断面において正方形の形状を有し得る。繰り返し構造単位504は、図5Bに示すような構成、並びにその鏡像を含む。 In this embodiment, each repeating structural unit 504 when viewed from the intake port surface is composed of 11 intake port passages 110 and 4 exhaust port passages 112 (see FIG. 5B), for a total of 15 passages 108. These are arranged in two rows, one row being seven aisles 108 and one adjacent row being eight aisles 108. The I / O ratio is 2.75: 1. Each of the repeating structural units 504 has a six-sided, irregular polygonal outer perimeter shape, and each of the passages 108 is a complete passage (eg, not cut at the tip by crossing the exodermis layer). It may have a square shape in cross section. The repeating structural unit 504 includes a configuration as shown in FIG. 5B, as well as a mirror image thereof.

図示の実施形態では、複数の繰り返し構造単位504の繰り返しパターンは、繰り返し構造単位504のそれぞれが、繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位504’の対応する端部から1つの通路幅だけオフセットされている端部を有するように、構成され得る。このオフセット構成は、両端部が吸気口通路110で挟まれていて、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群515を提供し得、ここで、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群515は、オフセットされた通路108の角に沿って並べられる対角線516に沿って配置されている。さらに、複数の繰り返し構造単位504の繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群515を含み、ここで、各群515は、両端部が吸気口通路110で挟まれている。 In the illustrated embodiment, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 504 is such that each of the repeating structural units 504 has one passage width from the corresponding end of one adjacent repeating structural unit 504'of the repeating structural units. It may be configured to have an end that is only offset. This offset configuration may provide a group 515 having two exhaust passages arranged diagonally, with both ends sandwiched by the intake passages 110, where the two diagonally arranged. The group 515 having the exhaust port passage of the above is arranged along the diagonal line 516 arranged along the corner of the offset passage 108. Further, the repeating pattern of the plurality of repeating structural units 504 includes a series of mutually parallel groups 515 each having two diagonally arranged exhaust port passages, wherein each group 515 has both ends. It is sandwiched between the intake passages 110.

図6A~6Eは、ハニカム体の少なくとも一部分を通してずっと繰り返され得る繰り返し構造単位604A~604Eの代替的な実施形態を示す。図示の実施形態のぞれぞれでは、通路108のそれぞれの断面形状が六角形であることを除いて、繰り返し構造単位604A~604Eの構成は、上述したものと同じである。繰り返し構造単位604A~604Eのそれぞれにおける吸気口通路110及び排気口通路112のそれぞれは、断面が六角形である。他の通路の断面形状、例えば長方形又は円形を使用してもよい。 6A-6E show alternative embodiments of repeating structural units 604A-604E that can be repeated throughout at least a portion of the honeycomb. In each of the illustrated embodiments, the configurations of the repeating structural units 604A-604E are the same as those described above, except that the cross-sectional shape of each of the passages 108 is hexagonal. Each of the intake port passage 110 and the exhaust port passage 112 in each of the repeating structural units 604A to 604E has a hexagonal cross section. Cross-sectional shapes of other passages, such as rectangles or circles, may be used.

いくつかの実施形態では、各繰り返し構造単位104~604Eは、繰り返し構造単位104~604Eと実質的に同一である他の隣接する繰り返し構造単位104~604Eと直接当接して提供され得る。例えば、ハニカム体にわたるいくつかの領域では、繰り返し構造単位104~604Eは、特定の繰り返し構造単位104~604Eと実質的に同一である他の隣接する繰り返し構造単位104~604Eによって全体的に取り囲まれて当接され得る。例えば、図1A~5Aでは、繰り返し構造単位104~504の各辺は、隣接する繰り返し構造単位104~604Eによって直接当接され得る。さらに、いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位104~604Eの各横方向端は、他の同一の繰り返し構造単位104~504Aによって当接され得る。外皮層105の近くの繰り返し構造単位104~604Eのいくつかは、1つ以上の不完全な繰り返し構造単位(繰り返し構造単位104~604Eの構造の全ては含まない)に隣接し得る。いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位104~604Eは、それら自体の鏡像と当接して配置され得る。他の実施形態では、繰り返し構造単位104~604Eは、互いに1つ以上セル幅(又は六角形セルの場合には1つ以上の半値幅)だけオフセットされ得る(例えば、横方向に)。そのようなオフセットは、共有の単一の壁(ドットなし)と2つの共有壁(ドットあり)の組合せの構造単位104~604Eを生じ得る。構造単位104~604Eのうちの特定の1つに関する所定のオフセットは、特定の構造単位104~604Eの吸気口セルの全てに対して2つの共有の壁を提供し得るが、他の横方向オフセットは、2つの共有の壁を備えるいくつかのみを提供し得る。例えば、いくつかの実施形態では、特定の構造単位104~604Eの上側にある構造単位104~604Eは、0.5セル幅(六角形のセルでは)、1セル幅、1.5セル幅(六角形のセルでは)、2セル幅、又は別の量のセル幅だけ、横方向にオフセットされ得る。特定の構造単位104~604Eの下側にある構造単位104~604Eは、同じ量のセルだけ反対方向に横方向にオフセットされ得る。2列以上のセルを有するいくつかの実施形態では、構造単位104~604Eは、垂直方向にオフセットされ得、端と端との直接当接関係は存在しなくてもよい。例えば、いくつかの実施形態は、0.5列垂直方向に(例えば、2列の六角形のセル構造の構造単位)又は1列垂直方向に(例えば、2列の長方形のセル構造の構造単位)、オフセットされ得る。いくつかの実施形態では、オフセットと鏡像の組合せを使用してもよい。明らかなように、いくつかの実施形態では、他の構成の通路、及び他のタイプの繰り返し構造単位が、繰り返し構造単位104~604Eと一緒に、ハニカム体に存在してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、(塞がれていない)通路を通過するいくつかが、ハニカム体内に周期的に分散され得る。さらに、本明細書で説明する繰り返し構造単位104~604Eの実施形態の通路108のそれぞれは、その通路108の1つ以上の角にわずかなフィレット又は面取り部を含み得る。 In some embodiments, each repeating structural unit 104-604E may be provided in direct contact with another adjacent repeating structural unit 104-604E that is substantially identical to the repeating structural unit 104-604E. For example, in some regions across the honeycomb, the repeating structural units 104-604E are entirely surrounded by other adjacent repeating structural units 104-604E that are substantially identical to the particular repeating structural units 104-604E. Can be abutted. For example, in FIGS. 1A-5A, each side of the repeating structural units 104-504 may be directly abutted by the adjacent repeating structural units 104-604E. Further, in some embodiments, each lateral end of the repeating structural unit 104-604E may be abutted by another identical repeating structural unit 104-504A. Some of the repeating structural units 104-604E near the exodermis layer 105 may be adjacent to one or more incomplete repeating structural units (not including all of the structures of the repeating structural units 104-604E). In some embodiments, the repeating structural units 104-604E may be placed in contact with their own mirror image. In other embodiments, the repeating structural units 104-604E can be offset from each other by one or more cell widths (or one or more full widths at half maximum in the case of hexagonal cells) (eg, laterally). Such an offset can result in structural units 104-604E of a combination of a single shared wall (without dots) and two shared walls (with dots). A predetermined offset for a particular one of structural units 104-604E may provide two shared walls for all of the intake cells of a particular structural unit 104-604E, but the other lateral offset. Can only provide some with two shared walls. For example, in some embodiments, structural units 104-604E above a particular structural unit 104-604E are 0.5 cell wide (in a hexagonal cell), 1 cell wide, 1.5 cell wide (in a hexagonal cell). (For hexagonal cells), it can be offset laterally by two cell widths, or another amount of cell width. Structural units 104-604E underneath a particular structural unit 104-604E can be offset laterally in the opposite direction by the same amount of cells. In some embodiments having two or more rows of cells, the structural units 104-604E may be vertically offset and there may not be an end-to-end direct contact relationship. For example, some embodiments are 0.5 columns vertical (eg, a structural unit of a two-row hexagonal cell structure) or one column vertically (eg, a structural unit of a two-row rectangular cell structure). ), Can be offset. In some embodiments, a combination of offset and mirror image may be used. As will be apparent, in some embodiments, passages of other configurations and other types of repeating structural units may be present in the honeycomb body, along with repeating structural units 104-604E. For example, in some embodiments, some passing through the (unblocked) passage may be periodically dispersed within the honeycomb. Further, each of the passages 108 of the embodiments of the repeating structural units 104-604E described herein may include a small fillet or chamfer at one or more corners of the passage 108.

繰り返し構造単位が2.0<I/O<3.0を有し、且つ吸気口通路110及び排気口通路112のそれぞれが、軸方向に対して直角な横断面において同じ断面サイズ及び形状を有することを条件に、ハニカム体の構造の少なくとも一部を形成するために何度も繰り返される特定のパターンに配置される吸気口通路110と排気口通路112の集合を含む繰り返し構造単位の他の構成を使用してもよい。さらに、特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路110は、特定の繰り返し構造単位の排気口通路112に直接当接し得る。例えば、吸気口通路110の側面は、それと当接する排気口通路112の側面と同じ壁の一部とし得る、すなわち、それらは共有の壁を有する。 The repeating structural unit has 2.0 <I / O <3.0, and each of the intake port passage 110 and the exhaust port passage 112 has the same cross-sectional size and shape in a cross section perpendicular to the axial direction. Other configurations of the repeating structural unit comprising a set of intake and exhaust passages 112 arranged in a particular pattern that is repeated many times to form at least a portion of the structure of the honeycomb body, provided that May be used. Further, each intake port passage 110 of a particular repeating structure unit may directly abut on an exhaust port passage 112 of a particular repeating structure unit. For example, the sides of the intake passage 110 can be part of the same wall as the side of the exhaust passage 112 that abuts it, i.e. they have a shared wall.

全ての実施形態を参照して説明すると、繰り返し構造単位104~604Eは、そこに、説明の吸気口通路110及び排気口通路112の領域を含み、且つまた、包含された吸気口通路110及び排気口通路112の外周囲を取り囲む多孔質壁102の横断方向の肉厚Tw(図1D)の半分を含む。 Explained with reference to all embodiments, the repeating structural units 104-604E include and also include the regions of the intake port passage 110 and the exhaust port passage 112 of the description, the intake port passage 110 and the exhaust. Includes half of the transverse wall thickness Tw (FIG. 1D) of the porous wall 102 surrounding the outer perimeter of the mouth passage 112.

いくつかの実施形態では、ハニカム組立品は、複数のハニカム体(例えば、正方形又は長方形の外周囲を有する)を接着することによって、生産され得る。ハニカム体はそれぞれ、繰り返し構造単位104~604Eのいずれか、又は本明細書で説明する、そこで繰り返される機能的等価物を複数含み得る。複数のハニカム体を接着するために、いずれの好適なセメント混合物を使用してもよい。例えば、国際公開第2009/017642号に説明されているようなセメント混合物を使用してもよい。他の好適なセメント混合物を使用してもよい。いずれの外形、例えば正方形、長方形、円形、楕円形、卵形、レーストラック形などのハニカム組立品を使用してもよい。いくつかの実施形態では好適な外皮層が、ハニカム組立品の外周囲に適用され得る。 In some embodiments, the honeycomb assembly can be produced by gluing a plurality of honeycomb bodies (eg, having a square or rectangular outer perimeter). Each honeycomb body may comprise any of the repeating structural units 104-604E, or a plurality of functional equivalents herein repeated herein. Any suitable cement mixture may be used to bond the plurality of honeycombs. For example, cement mixtures as described in WO 2009/017642 may be used. Other suitable cement mixtures may be used. Any outer shape, such as a square, rectangular, circular, oval, oval, racetrack, or other honeycomb assembly may be used. In some embodiments, a suitable outer skin layer can be applied to the outer perimeter of the honeycomb assembly.

本明細書で説明するハニカム体100~500(及び繰り返し構造単位104~604Eを含むハニカム体)の実施形態は、所定の微細構造特性及び幾何学構造特性を含み得、これは、繰り返し構造単位104~604Eの構成と組み合わせて、煤及び/又は灰負荷に応じて、比較的低い清浄時圧力降下並びに比較的低い圧力降下の増大を含む、良好な煤及び灰負荷容量及び比較的低い圧力降下性能の組合せを提供し得る。 The embodiments of the honeycomb bodies 100 to 500 (and the honeycomb bodies including the repeating structural units 104 to 604E) described herein may include predetermined microstructural and geometrical structural properties, which are the repeating structural units 104. Good soot and ash load capacity and relatively low pressure drop performance, including relatively low cleaning pressure drop and relatively low pressure drop increase, depending on the soot and / or ash load in combination with the configuration of ~ 604E. Can provide a combination of.

例えば、焼成後の多孔質壁102の開放有効多孔率(open and interconnected porosity)(%P)は、%P≧40%、%P≧45%、%P≧50%、%P≧60%、又はさらには%P≧65%とし得る。いくつかの実施形態では、交差する多孔質壁102の開放有効多孔率は、35%≦%P≦70%、又はさらには40%≦%P≦60%、又はさらには45%≦%P≦55%とし得る。他の値の%Pを使用してもよい。本明細書で説明するような多孔率(%P)は、水銀多孔率測定方法によって測定される。 For example, the open effective porosity (% P) of the porous wall 102 after firing is% P ≧ 40%,% P ≧ 45%,% P ≧ 50%,% P ≧ 60%, Alternatively,% P ≧ 65% may be set. In some embodiments, the open effective porosity of the intersecting porous walls 102 is 35% ≤% P ≤ 70%, or even 40% ≤% P ≤ 60%, or even 45% ≤% P ≤. It can be 55%. Other values of% P may be used. The porosity (% P) as described herein is measured by a method for measuring mercury porosity.

いくつかの実施形態では、焼成後、多孔質壁102の横断方向の肉厚Twは、Tw≧0.004インチ(0.102mm)、Tw≧0.006インチ(0.150mm)、Tw≧0.008インチ(0.203mm)、又はさらにはTw≧0.010インチ(0.254mm)とし得る。また、いくつかの実施形態では、Tw≦0.014インチ(0.356mm)、Tw≦0.012インチ(0.305mm)、又はさらにはTw≦0.010インチ(0.254mm)である。1つ以上の実施形態では、0.004インチ(0.102mm)≦Tw≦0.014インチ(0.356mm)、又はさらには0.006インチ(0.150mm)≦Tw≦0.010インチ(0.254mm)である。他の値の横断方向の肉厚Twを使用してもよい。壁102のそれぞれは、共通の横断方向の肉厚Twを含み得る。 In some embodiments, after firing, the transverse wall thickness Tw of the porous wall 102 is Tw ≧ 0.004 inch (0.102 mm), Tw ≧ 0.006 inch (0.150 mm), Tw ≧ 0. It can be .008 inches (0.203 mm), or even Tw ≧ 0.010 inches (0.254 mm). Also, in some embodiments, Tw ≦ 0.014 inches (0.356 mm), Tw ≦ 0.012 inches (0.305 mm), or even Tw ≦ 0.010 inches (0.254 mm). In one or more embodiments, 0.004 inch (0.102 mm) ≤ Tw ≤ 0.014 inch (0.356 mm), or even 0.006 inch (0.150 mm) ≤ Tw ≤ 0.010 inch ( 0.254 mm). Other values of cross-sectional wall thickness Tw may be used. Each of the walls 102 may include a common transverse wall thickness Tw.

いくつかの実施形態では、焼成後、多孔質壁102の中央細孔直径(MPD)は、10μm≦MPD≦16μm、又はさらには11μm≦MPD≦15μmとし得る。開放通気孔の細孔サイズ分布の広がり幅Dbは、Db≦1.5、又はさらにはDb≦1.0とし得、ここで、Db=((D90-D10)/D50)であり、ここで、D90は、多孔質壁102の細孔サイズ分布において、細孔の90%が、同じ又はより小さい直径を有し、及び10%は、より大きな直径を有する、等価の球径であり、及びD10は、細孔サイズ分布において、細孔の10%は、同じ又はより小さい直径を有し、及び90%は、より大きな直径を有する、等価の球径である。中央細孔直径(MPD)及び細孔サイズ分布の広がり幅Dbは、水銀ポロシメトリーによって測定され得る。 In some embodiments, after firing, the central pore diameter (MPD) of the porous wall 102 can be 10 μm ≤ MPD ≤ 16 μm, or even 11 μm ≤ MPD ≤ 15 μm. The spread width Db of the pore size distribution of the open vent can be Db ≦ 1.5, or even Db ≦ 1.0, where Db = ((D 90 − D 10 ) / D 50 ). Here, D 90 has an equivalent sphere diameter in which 90% of the pores have the same or smaller diameter and 10% have a larger diameter in the pore size distribution of the porous wall 102. And D10 is an equivalent sphere diameter in which 10 % of the pores have the same or smaller diameter and 90% have a larger diameter in the pore size distribution. The central pore diameter (MPD) and the spread width Db of the pore size distribution can be measured by mercury porosometry.

ハニカム体(例えば、100~500)のセル密度(CD)は、10個のセル/in(1.55個のセル/cm)≦CD≦400個のセル/in(62個のセル/cm)、又はさらには50個のセル/in(7.75個のセル/cm)≦CD≦375個のセル/in(58個のセル/cm)、又はさらには225個のセル/in(35個のセル/cm)≦CD≦375個のセル/in(58個のセル/cm)とし得、及びいくつかの実施形態では、CD≧150個のセル/in(23個のセル/cm)、又はさらにはCD≧200個のセル/in(31個のセル/cm)とし得る。他のセル密度を使用してもよい。上述の%P、Tw、Db、MPD、及びCDは、互いに及び本明細書で説明する繰り返し構造単位104~604Eとの任意の組合せで組み合わせられ得る。 The cell density (CD) of the honeycomb body (for example, 100 to 500) is 10 cells / in 2 (1.55 cells / cm 2 ) ≤ CD ≤ 400 cells / in 2 (62 cells). / Cm 2 ), or even 50 cells / in 2 (7.75 cells / cm 2 ) ≤ CD ≤ 375 cells / in 2 (58 cells / cm 2 ), or even 225. Cell / in 2 (35 cells / cm 2 ) ≤ CD ≤ 375 cells / in 2 (58 cells / cm 2 ), and in some embodiments, CD ≥ 150. It can be cell / in 2 (23 cells / cm 2 ) or even CD ≧ 200 cells / in 2 (31 cells / cm 2 ). Other cell densities may be used. The% P, Tw, Db, MPD, and CD described above can be combined with each other and in any combination with the repeating structural units 104-604E described herein.

繰り返し構造単位104~604Eのいずれかの構成を含む、特に有効な1つの例は、多孔質壁102の肉厚Twが0.006インチ(0.152mm)≦Tw≦0.010インチ(0.254mm)、交差する多孔質壁102の開放有効多孔率(%P)が40%≦P%≦60%、多孔質壁102の中央細孔サイズ(MPS)が10マイクロメートル≦MPS≦16マイクロメートル、及びI/O比が2.25≦I/O≦2.75のハニカム体を含む。 One particularly effective example, including the configuration of any of the repeating structural units 104-604E, is that the thickness Tw of the porous wall 102 is 0.006 inch (0.152 mm) ≤ Tw ≤ 0.010 inch (0. 254 mm), the open effective porosity (% P) of the intersecting porous walls 102 is 40% ≤ P% ≤ 60%, and the central pore size (MPS) of the porous walls 102 is 10 micrometers ≤ MPS ≤ 16 micrometers. , And a honeycomb body having an I / O ratio of 2.25 ≦ I / O ≦ 2.75.

ここで図7を参照すると、ハニカム体100(又は任意選択的に、ハニカム体200~500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのうちのいずれか1つを含むハニカム体)を含むパティキュレートフィルタ700が示されている。図示の実施形態では、ハニカム体100は、金属製ハウジング又は他の拘束構造などの缶705の内側に収容される。缶705は、煤及び/又は無機微粒子を含有するエンジン排気711を受け入れるように構成された吸気口707を含む第1のエンドキャップと、ろ過されたガス流を排気するように構成された排気口709を含む第2のエンドキャップとを含み得、ここで、エンジン排気中の大部分(例えば、約99%以上)の微粒子713(例えば、煤及び/又は無機物質)が、除去/ろ過されており、且つハニカム体100の吸気口通路110及び多孔質壁102の開放通気孔内で輸送される。ハニカム体100の外皮層105は、それと接触する、例えば高温断熱材のような部材715を有し、衝撃及び応力からハニカム体100を守り得る。任意の好適な構造の部材715、例えば一体形構造、又は2つ以上の層構造を使用してもよい。ハニカム体100及び部材715は、任意の好適な手段によって、例えば缶本体中心へ通してから第1及び第2のエンドキャップの1つ以上を缶本体中心に固定(例えば、溶接)し、吸気口707及び排気口709を形成し得ることによって、缶705内に収容され得る。他には、缶705のツーピース構造又はクラムシェル構造が、任意選択的に使用され得る。 Here, referring to FIG. 7, the particulate filter 700 including the honeycomb body 100 (or optionally, the honeycomb body 200 to 500, or the honeycomb body including any one of the repeating structural units 604A to 604E) It is shown. In the illustrated embodiment, the honeycomb body 100 is housed inside a can 705, such as a metal housing or other restraint structure. The can 705 has a first end cap including an intake port 707 configured to receive engine exhaust 711 containing soot and / or inorganic fine particles, and an exhaust port configured to exhaust a filtered gas stream. It may include a second end cap containing 709, where most (eg, about 99% or more) of the particulate 713 (eg, soot and / or inorganic material) in the engine exhaust is removed / filtered. And it is transported in the open ventilation holes of the intake port passage 110 and the porous wall 102 of the honeycomb body 100. The outer skin layer 105 of the honeycomb body 100 has a member 715 that comes into contact with the honeycomb body 100, for example, such as a high temperature heat insulating material, and can protect the honeycomb body 100 from impact and stress. Members 715 of any suitable structure, such as an integral structure, or two or more layered structures may be used. The honeycomb body 100 and the member 715 are passed through, for example, the center of the can body, and then one or more of the first and second end caps are fixed (for example, welded) to the center of the can body by any suitable means. By being able to form a 707 and an exhaust port 709, it can be housed in a can 705. Alternatively, a two-piece or clamshell structure of the can 705 may be optionally used.

図8は、エンジン817(例えば、ガソリン機関又はディーゼル機関)に結合された排気系統800を示す。排気系統800は、エンジン817の排気ポートに結合するためのマニホールド819、マニホールド819と、内部にハニカム体100を含むパティキュレートフィルタ700との間を結合するように構成された第1の収集管821を含み得る。結合は、任意の好適なクランプブラケット又は溶接などの他の取付機構によるものとし得る。第1の収集管821は、マニホールド819と一体とし得る。さらなる実施形態では、パティキュレートフィルタ700は、介在部材なしでマニホールド819に直接結合し得る。排気系統800は、さらに、パティキュレートフィルタ700と第2の排気部品827とに結合された第2の収集管823を含み得る。第2の排気部品827は、例えば、マフラー、触媒コンバーター、又はさらには第2のパティキュレートフィルタとし得る。第2の排気部品827には、テールパイプ829(先端が切られて示されている)又は他の導管若しくは構成要素が結合され得る。他の排気系統部品は、例えば、酸素センサ、尿素噴射ポート(図示せず)などが含まれ得る。エンジン817は、エンジン817の各バンク(シリンダーのサイドの組)用の1つのパティキュレートフィルタ700を含み得、その場合、第2の収集管823がY字管としても、又は任意選択的に、第1の収集管821がY字管としてもよく、各バンクから煤を収集し且つ煤をパティキュレートフィルタ700へ向ける。 FIG. 8 shows an exhaust system 800 coupled to an engine 817 (eg, a gasoline engine or a diesel engine). The exhaust system 800 is a first collection pipe 821 configured to connect between the manifold 819 and the manifold 819 for coupling to the exhaust port of the engine 817 and the particulate filter 700 including the honeycomb body 100 inside. May include. The coupling may be by any suitable clamp bracket or other mounting mechanism such as welding. The first collection tube 821 may be integrated with the manifold 819. In a further embodiment, the particulate filter 700 may be coupled directly to the manifold 819 without intervening members. The exhaust system 800 may further include a second collection tube 823 coupled to the particulate filter 700 and the second exhaust component 827. The second exhaust component 827 may be, for example, a muffler, a catalytic converter, or even a second particulate filter. The second exhaust component 827 may be coupled with a tailpipe 829 (shown with a cut end) or other conduit or component. Other exhaust system components may include, for example, an oxygen sensor, a urea injection port (not shown) and the like. The engine 817 may include one particulate filter 700 for each bank (cylinder side set) of the engine 817, in which case the second collection tube 823 may be a Y-tube or optionally. The first collection tube 821 may be a Y-shaped tube, which collects soot from each bank and directs the soot to the particulate filter 700.

本明細書で説明する実施形態によるハニカム体100(又は任意選択的に、ハニカム体200~500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのうちのいずれか1つを含むハニカム体)を含むパティキュレートフィルタ700を利用することは、パティキュレートフィルタ700の灰及び煤負荷容量が比較的大きいので、再生処理事象間の間隔が比較的長くなり得る。さらに、フィルタ700を交換するためのサービス間隔を比較的長くし得る。さらに、灰で負荷がかけられたときに、ハニカム体100によって排気系統800に加えられる比較的低い背圧が、自由排気流を可能にし、それゆえエンジン817の出力低減を実質的に最小限にすることを可能にし得る。ハニカム体(例えば、ハニカム体100~500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのいずれかを含むハニカム体)を含む排気系統800は、煤及び/又は灰負荷に応じて、非常に低い清浄時圧力降下、低煤負荷の圧力降下、及び/又は低灰負荷の圧力降下、並びに圧力降下の低増加率を含み得る。 Particulate filter 700 including honeycomb body 100 (or optionally, honeycomb body 200 to 500, or honeycomb body containing any one of repeating structural units 604A to 604E) according to the embodiments described herein. Since the ash and soot loading capacity of the particulate filter 700 is relatively large, the interval between regeneration processing events can be relatively long. In addition, the service interval for replacing the filter 700 may be relatively long. In addition, the relatively low back pressure exerted by the honeycomb body 100 on the exhaust system 800 when loaded with ash allows for free exhaust flow and thus substantially minimizes engine 817 output reduction. It may be possible to do. The exhaust system 800 including the honeycomb body (eg, the honeycomb body containing any of the honeycomb bodies 100-500 or the repeating structural units 604A-604E) has a very low cleaning pressure drop depending on the soot and / or ash load. , Low soot load pressure drop, and / or low ash load pressure drop, and low rate of increase in pressure drop.

ここで図9A~9Cを参照して説明すると、本開示の実施形態によるハニカム体100~500及びハニカム構造600A~604Eを含むハニカム体を製造するように構成されたハニカム押出ダイ900が、提供される。ハニカム体は、ハニカム素地を生産するために、ハニカム押出ダイ900を通した可塑化バッチの押出しによって形成され得、これは、例えば、米国特許第3,885,977号明細書、同第5,332,703号明細書、同第6,391,813号明細書、同第7,017,278号明細書、同第8,974,724号明細書、国際公開第2014/046912号、及び同第2008/066765号に説明されている。その後、米国特許第9,038,284号明細書、同第9,335,093号明細書、同第7,596,885号明細書、及び同第6,259,078号明細書に説明されているように、ハニカム素地は乾燥され得る。その後、米国特許第9,452,578号明細書、同第9,446,560号明細書、同第9,005,517号明細書、同第8,974,724号明細書、同第6,541,407号明細書、及び同第6,221,308号明細書に説明されているように、ハニカム素地は焼成され、ハニカム体100~500、又は幾何学的形状及び微細構造を含むハニカム構造600A~604Eを含むハニカム体のうちの任意の所望の1つを形成し得る。他の好適な形成、乾燥及び/又は焼成方法を使用してもよい。 Here, to be described with reference to FIGS. 9A-9C, there are provided honeycomb extrusion dies 900 configured to produce honeycomb bodies including honeycomb bodies 100 to 500 and honeycomb structures 600A to 604E according to the embodiments of the present disclosure. Honeycomb. Honeycomb bodies can be formed by extrusion of a plasticized batch through a honeycomb extrusion die 900 to produce a honeycomb substrate, which may be, for example, US Pat. No. 3,885,977, 5,5. 332,703, 6,391,813, 7,017,278, 8,974,724, International Publication 2014/046912, and the same. It is described in No. 2008/06765. It is subsequently described in US Pat. Nos. 9,038,284, 9,335,093, 7,596,885, and 6,259,078. As such, the honeycomb substrate can be dried. After that, US Pat. Nos. 9,452,578, 9,446,560, 9,005,517, 8,974,724, 6 , 541, 407, and 6, 221, 308, the honeycomb substrate is fired and the honeycomb body 100-500, or the honeycomb containing the geometric shape and microstructure. Any desired one of the honeycomb bodies containing the structures 600A-604E can be formed. Other suitable forming, drying and / or baking methods may be used.

ハニカム押出ダイ900は、ダイ本体939と、可塑化バッチ組成物を受け入れるように構成されたダイ入口面942と、ダイ入口面942に対向し且つ可塑化バッチをハニカム素地の形態で吐出するように構成されたダイ出口面944とを含む。押出ダイ900は、バッチ組成物を受け入れ且つバッチ組成物を圧力下で強制的に押出ダイ900に通す押出機(二軸スクリュー押出機など-図示せず)に結合され得る。 The honeycomb extruded die 900 faces the die body 939, the die inlet surface 942 configured to receive the plasticized batch composition, and the die inlet surface 942 and ejects the plasticized batch in the form of a honeycomb substrate. Includes the configured die outlet surface 944. The extrusion die 900 can be coupled to an extruder (such as a twin-screw screw extruder-not shown) that accepts the batch composition and forces the batch composition through the extrusion die 900 under pressure.

ハニカム押出ダイ900は、複数の供給孔945(いくつかに符号を付す)を含み、これら供給孔は、ダイ入口面942からダイ本体939内へと延在し、且つダイ出口面944からダイ本体939内へ延在し且つ複数の供給孔945とつながっているスロットのアレイ948(いくつかに符号を付す)と交差する。供給孔945は、バッチ組成物をスロットのアレイ948へ供給する。交差するスロットのアレイ948は、ダイ出口面944全体にわたって直線的に(例えば、図示の通り垂直方向に)延在する第1のスロット950(いくつかに符号を付す)、及び第1のスロット950に対して直角とし得且つまたダイ出口面944全体にわたって直線的に(例えば、図示の通り水平方向に)延在し得る第2のスロット952を含む。交差するスロットのアレイ948は、ダイ出口面944の少なくとも一部にわたって繰り返されるダイピンのアレイ955を形成し、及びいくつかの実施形態では、ダイ出口面944の実質的に全体を網羅し得る。ダイピンのアレイ955は、図示の通り、例えば、水平方向に並んで当接して配置され、及び垂直方向に上に積み重ねられ得る。スロット950、952は、例えば、研削砥石車でのスロッティングによって、又は図示の実施形態ではワイヤ電子放電加工(EDM:wire electron discharge machining)プロセスによって、形成され得る。他の好適な方法を使用してもよい。ダイピンのアレイ955のそれぞれの横断面形状は、正方形とし得る。ハニカム押出ダイ900は、外皮層形成供給孔945Sとインターフェースをとる外皮層形成マスク949(例えば、リング状物品)を含む外皮層形成部分900Sを含み、押出し法の間に形成された押し出されたハニカム素地に、押し出された外皮層を形成し得る。 The honeycomb extruded die 900 includes a plurality of supply holes 945 (some of which are coded), which extend from the die inlet surface 942 into the die body 939 and from the die exit surface 944 to the die body. It intersects an array of slots 948 (some are coded) that extend into the 939 and are connected to a plurality of supply holes 945. The feed hole 945 feeds the batch composition to the array 948 of the slots. The array 948 of intersecting slots extends linearly (eg, vertically as shown) across the die exit surface 944, the first slot 950 (some are marked), and the first slot 950. Includes a second slot 952 that can be perpendicular to and also extends linearly (eg, horizontally as shown) over the entire die exit surface 944. The array 948 of intersecting slots forms an array of die pins 955 that repeats over at least a portion of the die exit surface 944, and in some embodiments may cover substantially the entire die exit surface 944. The array of die pins 955 can be arranged, for example, horizontally side by side, abutting, and vertically stacked, as shown. Slots 950, 952 can be formed, for example, by slotting on a grinding wheel or, in the illustrated embodiment, by a wire electronic discharge machining (EDM) process. Other suitable methods may be used. The cross-sectional shape of each of the die pin arrays 955 may be square. The honeycomb extrusion die 900 includes an outer skin layer forming portion 900S including an outer skin layer forming mask 949 (eg, a ring-shaped article) interfaced with the outer skin layer forming supply hole 945S, and the extruded honeycomb formed during the extrusion method. An extruded exodermis layer can be formed on the substrate.

図9Cは、供給孔パターン(供給孔945は点線の円で示され、及びスロット950、952は実線で示される)を含むハニカム押出ダイ900の実施形態を示す。図示の実施形態では、スロット950、952の交差点毎に供給孔945が含まれる。ハニカム押出ダイ900の実施形態では、他の供給孔構成を使用してもよい。 FIG. 9C shows an embodiment of a honeycomb extruded die 900 comprising a feed hole pattern (feed holes 945 are shown by dotted circles and slots 950, 952 are shown by solid lines). In the illustrated embodiment, a supply hole 945 is included at each intersection of slots 950 and 952. In the embodiment of the honeycomb extrusion die 900, other supply hole configurations may be used.

図10の部分図に示す別の実施形態では、ダイ1000は、図6A~6Eの繰り返し構造単位604A~604Eを有するハニカム体を形成できるように、六角形の断面形状を含むダイピンのアレイ1055を形成するスロットのアレイ1048を含むダイ本体1039を含む。ダイ本体1039は、供給孔パターンを含み得、ここで、スロットのアレイ1048の交差点毎に供給孔1045(点線の円で示される)が含まれる。スロットのアレイ1048は、電子放電加工(EDM)プロセスによって形成され得、ここで、形成された電極は、ダイ本体1039に押し込まれ、スロットのアレイ1048を機械加工する。押出ダイ1000の残りは、上述したものと同じとし得る。 In another embodiment shown in the partial view of FIG. 10, the die 1000 comprises an array of die pins 1055 containing a hexagonal cross-sectional shape so that a honeycomb body having the repeating structural units 604A-604E of FIGS. 6A-6E can be formed. Includes a die body 1039 containing an array 1048 of slots to form. The die body 1039 may include a feed hole pattern, wherein a feed hole 1045 (indicated by a dotted circle) is included at each intersection of the array 1048 of slots. The slot array 1048 can be formed by an electronic discharge machining (EDM) process, where the formed electrodes are pushed into the die body 1039 to machine the slot array 1048. The rest of the extrusion die 1000 can be the same as described above.

上述の実施形態のいずれかでは、ひとたび未加工のハニカム素地が形成され、乾燥され、及び焼成されたら、所望の長さに切断され得る。焼成されたハニカムの端面は、平らに研削され得、及び使用されているプラギングプロセスに好適な仕上げ表面を有するようにする。その後、吸気口面及び排気口面が、本明細書で説明したような所望の繰り返しプラギングパターンで塞がれるため、繰り返し構造単位(例えば、繰り返し構造単位104、204、304、404、504、若しくは604A~604E、又はそれらの鏡像)が生産され得る。上述の繰り返し構造単位からの所望の繰り返し構造単位は、吸気口面の少なくとも一部にわたって繰り返し構造単位が分布され且つ繰り返されるように、適切な吸気口通路110及び排気口通路112を塞ぐことによって形成され得る。いくつかの実施形態では、繰り返し構造単位(例えば、繰り返し構造単位104、204、304、404、504、若しくは604A~604E、又はそれらの鏡像)は、外皮層105と交差し且つ先端が切られる不完全な繰り返し構造単位のみを除いて、ハニカム体全体にわたって分散され且つ繰り返される。他の実施形態では、利用可能な領域の全てが、繰り返し構造単位を含むわけではない。 In any of the embodiments described above, once the raw honeycomb substrate is formed, dried and fired, it can be cut to the desired length. The end face of the calcined honeycomb can be ground flat and has a finished surface suitable for the plugging process used. After that, the intake port surface and the exhaust port surface are closed by the desired repetitive plugging pattern as described herein, so that the repetitive structural units (eg, repetitive structural units 104, 204, 304, 404, 504, or 604A-604E, or mirror images thereof) can be produced. The desired repeating structural unit from the repeating structural unit described above is formed by closing the appropriate intake and exhaust passages 112 so that the repeating structural unit is distributed and repeated over at least a portion of the intake port surface. Can be done. In some embodiments, the repeating structural units (eg, repeating structural units 104, 204, 304, 404, 504, or 604A-604E, or mirror images thereof) intersect the exodermis layer 105 and are not truncated. Dispersed and repeated throughout the honeycomb body, except for the complete repeating structural unit. In other embodiments, not all of the available areas include repeating structural units.

図11は、1つ以上の実施形態による微粒子をろ過する方法1100を説明する。方法1100は、1102において、本明細書で説明するような吸気口通路(例えば、吸気口通路110)及び排気口通路(例えば、排気口通路112)を有し且つパティキュレートフィルタ(例えば、パティキュレートフィルタ700)に供されるハニカム体(例えば、ハニカム体100、200、300、400、500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのうちの1つを含むハニカム体)を提供するステップを含み、ここで、繰り返し構造単位はI/O比2.0<I/O<3.0を有し、I/Oは、繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対排気口通路の数の比であり、及び吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、同じ断面サイズ(面積)及び断面形状(軸方向に対して直角な横断面において)を有する。断面形状は、正方形、六角形、円形などとし得、及び特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路110は:(1)特定の繰り返し構造単位の排気口通路112、又は(2)隣接する繰り返し構造単位(例えば、104’、204’、304’、404’、504’)の排気口通路112のいずれかと直接当接する(すなわち、壁を共有する)ように構成及び配置される。 FIG. 11 illustrates a method 1100 for filtering fine particles according to one or more embodiments. The method 1100 has, in 1102, an intake passage (eg, intake passage 110) and an exhaust passage (eg, exhaust passage 112) as described herein and a particulate filter (eg, particulate). A step of providing a honeycomb body (eg, a honeycomb body containing one of the repeating structural units 604A to 604E, or a honeycomb body 100, 200, 300, 400, 500, or a repeating structural unit 604A-604E) to be provided in the filter 700), wherein the filter 700) is provided. , The repeating structural unit has an I / O ratio of 2.0 <I / O <3.0, and the I / O is the ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units. Yes, and each of the intake and exhaust passages has the same cross-sectional size (area) and cross-sectional shape (in a cross section perpendicular to the axial direction). The cross-sectional shape can be square, hexagonal, circular, etc., and each intake passage 110 of a particular repeating structure unit is: (1) an exhaust port passage 112 of a particular repeating structure unit, or (2) an adjacent repeating structure. It is configured and arranged to be in direct contact (ie, share a wall) with any of the exhaust passages 112 of the unit (eg 104', 204', 304', 404', 504').

方法1100は、さらに、1104において、ハニカム体(例えば、ハニカム体100、200、300、400、500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのうちの1つを含むハニカム体)に煤及び灰を捕捉するステップを含む。煤及び灰は、吸気口通路110のウェブ102中に及びその上に捕捉される。煤は、捕捉され得、及び1回以上の再生処理事象などによって燃え尽くされ得、及び繰り返し構造単位のパターンを含むハニカム体(例えば、ハニカム体100、200、300、400、500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのうちの1つを含むハニカム体)を含むパティキュレートフィルタ700は、長期間運転し続けることができ、及び遥かに高い灰ストレージ容量を有し得る。いくつかの実施形態では、灰ストレージ容量は、20g/Lよりも高いとし得る。他の実施形態では、灰ストレージ容量は、例えば、40g/Lよりも高い、60g/Lよりも高い、又は80g/Lよりも高いとし得る。さらに、ハニカム体(例えば、ハニカム体100、200、300、400、500、又は繰り返し構造単位604A~604Eのうちの1つを含むハニカム体)を含むパティキュレートフィルタ700は、比較的低い煤負荷及び灰負荷の圧力降下を示し得る。 Method 1100 further captures soot and ash in a honeycomb body (eg, a honeycomb body containing one of the honeycomb bodies 100, 200, 300, 400, 500, or repeating structural units 604A-604E) at 1104. Including steps. Soot and ash are trapped in and on the web 102 of the air intake passage 110. The soot can be captured and burned out by one or more regeneration processing events, etc., and a honeycomb body containing a pattern of repeating structural units (eg, honeycomb bodies 100, 200, 300, 400, 500, or repeating structure). The particulate filter 700 comprising one of the units 604A-604E) can continue to operate for extended periods of time and may have a much higher ash storage capacity. In some embodiments, the ash storage capacity may be higher than 20 g / L. In other embodiments, the ash storage capacity can be, for example, greater than 40 g / L, greater than 60 g / L, or greater than 80 g / L. Further, the particulate filter 700 comprising a honeycomb body (eg, a honeycomb body containing one of honeycomb bodies 100, 200, 300, 400, 500, or repeating structural units 604A-604E) has a relatively low soot load and It may indicate a pressure drop in the ash load.

上述の説明は、本開示の例示的な実施形態を開示する。本明細書で開示するパラメータのいずれかの組合せは、本明細書で開示するハニカム体の実施形態に適用され得る。それゆえ、本開示は、いくつかの例示的な実施形態を含むが、特許請求の範囲によって定義されるように、他の実施形態が本開示の範囲内にあってもよいことを理解すべきである。 The above description discloses exemplary embodiments of the present disclosure. Any combination of parameters disclosed herein may be applied to embodiments of the honeycomb body disclosed herein. Therefore, it should be understood that the present disclosure includes some exemplary embodiments, but other embodiments may be within the scope of the present disclosure, as defined by the claims. Is.

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in terms of terms.

実施形態1
繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁
を含む、ハニカム体において、
前記繰り返し構造単位のそれぞれは:
吸気口面から排気口面まで軸方向に、互いに平行に延在する、複数の吸気口通路及び複数の排気口通路
を含み、
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、前記吸気口通路の数対前記排気口通路の数のI/O比は、2.0~3.0であり;
前記吸気口通路及び前記排気口通路のそれぞれは、前記軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び断面形状を有し;及び
前記吸気口通路のそれぞれは、前記排気口通路のうちの少なくとも1つに直接当接することを特徴とする、ハニカム体。
Embodiment 1
In a honeycomb body, including intersecting porous walls, forming a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern.
Each of the repeating structural units is:
Includes multiple intake passages and multiple exhaust passages extending axially parallel to each other from the intake surface to the exhaust surface.
The I / O ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units is 2.0 to 3.0;
Each of the intake port passage and the exhaust port passage has the same cross-sectional size and cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial direction; and each of the intake port passages is among the exhaust port passages. A honeycomb body, characterized in direct contact with at least one of the above.

実施形態2
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、前記吸気口通路及び前記排気口通路のそれぞれは、前記横断面において断面が正方形であることを特徴とする、実施形態1に記載のハニカム体。
Embodiment 2
The honeycomb body according to the first embodiment, wherein each of the intake port passage and the exhaust port passage in each of the repeating structural units has a square cross section in the cross section.

実施形態3
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、前記吸気口通路及び排気口通路のそれぞれは、前記横断面において断面が六角形であることを特徴とする、実施形態1に記載のハニカム体。
Embodiment 3
The honeycomb body according to the first embodiment, wherein each of the intake port passage and the exhaust port passage in each of the repeating structural units has a hexagonal cross section in the cross section.

実施形態4
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、9個の吸気口通路と、4個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.25:1であることを特徴とする、実施形態1~3のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 4
Each of the repeating structural units comprises nine intake passages and four exhaust passages, and the I / O ratio is 2.25: 1. The honeycomb body according to any one of 3.

実施形態5
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、13個の通路を含むことを特徴とする、実施形態1~4のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 5
The honeycomb body according to any one of embodiments 1 to 4, wherein each of the repeating structural units includes 13 passages.

実施形態6
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、6個の通路を有する第1の列と、7個の通路の隣接する第2の列とを含むことを特徴とする、実施形態1~5のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 6
One of embodiments 1-5, wherein each of the repeating structural units comprises a first row having six passages and an adjacent second row of seven passages. Honeycomb body described in.

実施形態7
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位から、1つの通路幅だけオフセットされていることを特徴とする、実施形態1~6のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 7
The item according to any one of embodiments 1 to 6, wherein each of the repeating structural units is offset by one passage width from one adjacent repeating structural unit among the repeating structural units. The described honeycomb body.

実施形態8
特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接する前記特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路を含むことを特徴とする、実施形態1~7のいずれか1項に記載のハニカム体。
8th embodiment
The honeycomb body according to any one of embodiments 1 to 7, wherein each intake port passage of the specific repeating structure unit is included in direct contact with the exhaust port passage of the specific repeating structure unit.

実施形態9
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた4個の排気口通路を有する群を含むことを特徴とする、実施形態1~8のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 9
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units is characterized by comprising a group having four exhaust port passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake port passages. 8. The honeycomb body according to any one of 8.

実施形態10
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、対角線上に並べられた4個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれていることを特徴とする、実施形態1~9のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 10
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units includes a series of mutually parallel groups each having four diagonally arranged exhaust passages, each group having both ends sandwiched by an intake passage. The honeycomb body according to any one of embodiments 1 to 9, wherein the honeycomb body is provided.

実施形態11
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、7個の吸気口通路と、3個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.33:1であることを特徴とする、実施形態1~3のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 11
Each of the repeating structural units comprises 7 intake passages and 3 exhaust passages, and the I / O ratio is 2.33: 1. The honeycomb body according to any one of 3.

実施形態12
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、直線に配置された10個の通路を含むことを特徴とする、実施形態11に記載のハニカム体。
Embodiment 12
The honeycomb body according to the eleventh embodiment, wherein each of the repeating structural units includes ten passages arranged in a straight line.

実施形態13
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位の対応する端部から、2つの通路幅だけオフセットされている端部を有することを特徴とする、実施形態11又は12に記載のハニカム体。
13th embodiment
Each of the repeating structural units has an end that is offset by two aisle widths from the corresponding end of one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units. The honeycomb body according to 11 or 12.

実施形態14
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群を含むことを特徴とする、実施形態11又は12に記載のハニカム体。
Embodiment 14
The repeating pattern of the plurality of repeating structural units is characterized by comprising a group having three exhaust port passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake port passages. The honeycomb body according to 12.

実施形態15
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、対角線上に並べられた3個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれていることを特徴とする、実施形態11又は12に記載のハニカム体。
Embodiment 15
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units includes a series of interconnected parallel groups each having three diagonally arranged exhaust port passages, each group having both ends sandwiched by an intake port passage. The honeycomb body according to embodiment 11 or 12, characterized in that the honeycomb body is provided.

実施形態16
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、5個の吸気口通路と、2個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.50:1であることを特徴とする、実施形態1~3のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 16
Each of the repeating structural units comprises five intake passages and two exhaust passages, and the I / O ratio is 2.50: 1. The honeycomb body according to any one of 3.

実施形態17
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、一列に配置された7個の通路を含むことを特徴とする、実施形態16に記載のハニカム体。
Embodiment 17
16. The honeycomb body according to embodiment 16, wherein each of the repeating structural units includes seven passages arranged in a row.

実施形態18
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位の対応する端部から、2つの通路幅だけオフセットされている端部を有することを特徴とする、実施形態16又は17に記載のハニカム体。
Embodiment 18
Each of the repeating structural units has an end that is offset by two aisle widths from the corresponding end of one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units. The honeycomb body according to 16 or 17.

実施形態19
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群を含むことを特徴とする、実施形態16~18のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 19
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units is characterized by comprising a group having two exhaust port passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake port passages. Item 12. The honeycomb body according to any one of 18.

実施形態20
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれていることを特徴とする、実施形態16~19のいずれか1項に記載のハニカム体。
20th embodiment
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units includes a series of interconnected parallel groups each having two diagonally arranged exhaust port passages, each group having both ends sandwiched by an intake port passage. The honeycomb body according to any one of embodiments 16 to 19, wherein the honeycomb body is provided.

実施形態21
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、8個の吸気口通路と、3個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.67:1であることを特徴とする、実施形態1に記載のハニカム体。
21st embodiment
In Embodiment 1, each of the repeating structural units comprises eight intake passages and three exhaust passages, and the I / O ratio is 2.67: 1. The described honeycomb body.

実施形態22
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、11個の通路を含むことを特徴とする、実施形態21に記載のハニカム体。
Embodiment 22
21. The honeycomb body according to embodiment 21, wherein each of the repeating structural units includes 11 passages.

実施形態23
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、5個の通路を有する第1の列と、6個の通路の隣接する第2の列とを含むことを特徴とする、実施形態21又は22に記載のハニカム体。
23rd Embodiment
The honeycomb body according to embodiment 21 or 22, wherein each of the repeating structural units includes a first row having five passages and an adjacent second row of six passages. ..

実施形態24
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位から、1つの通路幅だけオフセットされていることを特徴とする、実施形態21~23のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 24
The item according to any one of embodiments 21 to 23, wherein each of the repeating structural units is offset by one passage width from one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units. The described honeycomb body.

実施形態25
特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接する前記特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路を含むことを特徴とする、実施形態21~24のいずれか1項に記載のハニカム体。
25th embodiment
The honeycomb body according to any one of embodiments 21 to 24, comprising each intake port passage of the specific repeating structure unit that directly contacts the exhaust port passage of the specific repeating structure unit.

実施形態26
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた3個の排気口通路を有する群を含むことを特徴とする、実施形態21~25のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 26
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units is characterized by comprising a group having three exhaust port passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake port passages. The honeycomb body according to any one of 25.

実施形態27
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、対角線上に並べられた3個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれていることを特徴とする、実施形態21~26のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 27
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units includes a series of interconnected parallel groups each having three diagonally arranged exhaust port passages, each group having both ends sandwiched by an intake port passage. The honeycomb body according to any one of embodiments 21 to 26, wherein the honeycomb body is provided.

実施形態28
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、11個の吸気口通路と、4個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.75:1であることを特徴とする、実施形態1に記載のハニカム体。
Embodiment 28
In Embodiment 1, each of the repeating structural units comprises 11 intake passages and 4 exhaust passages, and the I / O ratio is 2.75: 1. The described honeycomb body.

実施形態29
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、15個の通路を含むことを特徴とする、実施形態28に記載のハニカム体。
Embodiment 29
28. The honeycomb body according to embodiment 28, wherein each of the repeating structural units includes 15 passages.

実施形態30
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、7個の通路を有する第1の列と、8個の通路の隣接する第2の列とを含むことを特徴とする、実施形態28又は29に記載のハニカム体。
30th embodiment
The honeycomb body according to embodiment 28 or 29, wherein each of the repeating structural units includes a first row having seven passages and an adjacent second row of eight passages. ..

実施形態31
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの隣接する1つの繰り返し構造単位から、1つの通路幅だけオフセットされていることを特徴とする、実施形態28~30のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 31
The item according to any one of embodiments 28 to 30, wherein each of the repeating structural units is offset by one passage width from one adjacent repeating structural unit of the repeating structural units. The described honeycomb body.

実施形態32
特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接する前記特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路を含むことを特徴とする、実施形態28~31のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 32
The honeycomb body according to any one of embodiments 28 to 31, wherein each intake port passage of the specific repeating structure unit is included in direct contact with the exhaust port passage of the specific repeating structure unit.

実施形態33
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、両端部が吸気口通路で挟まれていて、対角線上に並べられた2個の排気口通路を有する群を含むことを特徴とする、実施形態28~32のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 33
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units is characterized by comprising a group having two exhaust port passages arranged diagonally, with both ends sandwiched between intake port passages. The honeycomb body according to any one of 32.

実施形態34
複数の繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれていることを特徴とする、実施形態28~33のいずれか1項に記載のハニカム体。
Embodiment 34
The repeating pattern of a plurality of repeating structural units includes a series of interconnected parallel groups each having two diagonally arranged exhaust port passages, each group having both ends sandwiched by an intake port passage. The honeycomb body according to any one of embodiments 28 to 33, wherein the honeycomb body is provided.

実施形態35
前記I/O比は、2.25~2.75の値を有することを特徴とする、実施形態1に記載のハニカム体。
Embodiment 35
The honeycomb body according to the first embodiment, wherein the I / O ratio has a value of 2.25 to 2.75.

実施形態36
前記I/O比は、2.33~2.67の値を有することを特徴とする、実施形態1に記載のハニカム体。
Embodiment 36
The honeycomb body according to the first embodiment, wherein the I / O ratio has a value of 2.33 to 2.67.

実施形態37
実施形態1に記載のハニカム体に煤及び灰を捕捉するステップ
を含むことを特徴とする、微粒子をろ過する方法。
Embodiment 37
A method for filtering fine particles, which comprises the step of capturing soot and ash in the honeycomb body according to the first embodiment.

実施形態38
繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁
を含む、ハニカム体において、
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの別の繰り返し構造単位からオフセットされているが、それと直接当接しており、及び:
吸気口面から排気口面まで軸方向に、互いに平行に延在する、5~11個の複数の吸気口通路及び2~4個の複数の排気口通路;
を含み、
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対前記排気口通路の数のI/O比は、2.0~3.0であり;
前記吸気口通路及び前記排気口通路のそれぞれは、前記軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び正方形又は六角形の断面形状を有し;及び
前記吸気口通路のそれぞれは、前記排気口通路のうちの少なくとも1つに直接当接していることを特徴とする、ハニカム体。
Embodiment 38
In a honeycomb body, including intersecting porous walls, forming a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern.
Each of the repeating structural units is offset from another repeating structural unit of the repeating structural units, but is in direct contact with it, and:
5 to 11 intake port passages and 2 to 4 exhaust port passages extending in parallel with each other in the axial direction from the intake port surface to the exhaust port surface;
Including
The I / O ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units is 2.0 to 3.0;
Each of the intake passage and the exhaust passage has the same cross-sectional size and a square or hexagonal cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial direction; and each of the intake passages has the said. A honeycomb body, characterized in that it is in direct contact with at least one of the exhaust passages.

実施形態39
繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁
を含む、ハニカム体において、
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、前記繰り返し構造単位のうちの別の繰り返し構造単位からオフセットされているが、それに直接当接しており、及び:
吸気口面から排気口面まで軸方向に、互いに平行に延在する、複数の吸気口通路及び複数の排気口通路
を含み、
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、吸気口通路の数対前記排気口通路の数のI/O比は、2.0~3.0であり;
前記吸気口通路及び前記排気口通路のそれぞれは、前記軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び正方形又は六角形の断面形状を有し;及び
特定の繰り返し構造単位の各吸気口通路は、前記特定の繰り返し構造単位の排気口通路に直接当接していることを特徴とする、ハニカム体。
Embodiment 39
In a honeycomb body, including intersecting porous walls, forming a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern.
Each of the repeating structural units is offset from another repeating structural unit of the repeating structural units, but is in direct contact with it, and:
Includes multiple intake passages and multiple exhaust passages extending axially parallel to each other from the intake surface to the exhaust surface.
The I / O ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units is 2.0 to 3.0;
Each of the intake and exhaust passages has the same cross-sectional size and square or hexagonal cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial direction; and each intake port of a particular repeating structural unit. A honeycomb body, characterized in that the passage is in direct contact with the exhaust port passage of the specific repeating structural unit.

Claims (5)

繰り返しパターンに配置された繰り返し構造単位のマトリクスを形成する、交差する多孔質壁を含む、ハニカム体において、
前記繰り返し構造単位のそれぞれは:
吸気口面から排気口面まで軸方向に互いに平行に延在する複数の吸気口通路及び複数の排気口通路を含み、
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、前記吸気口通路の数対前記排気口通路の数のI/O比は、2.0<I/O<3.0であり;
前記吸気口通路及び前記排気口通路のそれぞれは、前記軸方向に対して直角な横断面において、同じ断面サイズ及び断面形状を有し;及び
前記吸気口通路のそれぞれは、前記排気口通路のうちの少なくとも1つに直接当接し、
前記繰り返し構造単位のそれぞれにおける、前記吸気口通路および排気口通路のそれぞれは、前記横断面において断面が正方形であり、
複数の前記繰り返し構造単位の前記繰り返しパターンは、対角線上に並べられた2個、3個又は4個の排気口通路をそれぞれ有する一連の相互に平行な群を含み、各群は、両端部が吸気口通路で挟まれていることを特徴とする、ハニカム体。
In a honeycomb body, including intersecting porous walls, forming a matrix of repeating structural units arranged in a repeating pattern.
Each of the repeating structural units is:
Including a plurality of intake port passages and a plurality of exhaust port passages extending in parallel with each other in the axial direction from the intake port surface to the exhaust port surface.
The I / O ratio of the number of intake passages to the number of exhaust passages in each of the repeating structural units is 2.0 <I / O < 3.0;
Each of the intake port passage and the exhaust port passage has the same cross-sectional size and cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the axial direction; and each of the intake port passages is among the exhaust port passages. In direct contact with at least one of
Each of the intake port passage and the exhaust port passage in each of the repeating structural units has a square cross section in the cross section.
The repeating pattern of the plurality of repeating structural units includes a series of interconnected parallel groups each having two, three or four exhaust passages arranged diagonally, each group having both ends. A honeycomb body characterized by being sandwiched between intake passages .
前記繰り返し構造単位のそれぞれは、9個の吸気口通路と、4個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.25:1であることを特徴とする、請求項1に記載のハニカム体。 The first aspect of the invention is characterized in that each of the repeating structural units includes nine intake passages and four exhaust passages, and the I / O ratio is 2.25: 1. The described honeycomb body. 前記繰り返し構造単位のそれぞれは、7個の吸気口通路と、3個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.33:1であることを特徴とする、請求項1に記載のハニカム体。 The first aspect of the invention is characterized in that each of the repeating structural units includes seven intake passages and three exhaust passages, and the I / O ratio is 2.33: 1. The described honeycomb body. 前記繰り返し構造単位のそれぞれは、5個の吸気口通路と、2個の排気口通路とを含み、及び前記I/O比は2.50:1であることを特徴とする、請求項1に記載のハニカム体。 The first aspect of the invention is characterized in that each of the repeating structural units includes five intake passages and two exhaust passages, and the I / O ratio is 2.50: 1. The described honeycomb body. 前記各群が、その周囲を前記吸気口通路によって囲まれていることを特徴とする、請求項1から4いずれか一項に記載のハニカム体。The honeycomb body according to any one of claims 1 to 4, wherein each group is surrounded by the intake port passage.
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